？ 服務||+ 教育學習 如何做 我要發問 發表 我要發問 熱門： 跨年晚會 摩羯座 血型 東阿阿膠 寫字看個性 主題 天涼泡湯趣 用手機上知識+ 知識搜尋 知識+ > > 地球科學 加入追蹤 轉寄朋友 友善列印 知識問題| 土星的形成??? 發問者：彩 ( 初學者 5 級) 發問時間：2005-04-15 18:44:57 解決時間：2005-04-17 16:30:34 解答贈點：10 ( 共有 0 人贊助 ) 回答：2 評論： 0 意見： 0 [ 檢舉 ] 網友正面評價 92% 共有 12 人評價土星是如何形成的????土星環是如何形成的?? 2005-04-16 13:43:19 補充 我的意思是~~~土星是經由什麼事情形成的???? 最佳解答發問者自選 回答者：犬次狼 ( 實習生 3 級 ) 回答時間：2005-04-15 18:46:59 [ 檢舉 ] 土星是如何形成 美麗的行星 土星(Saturn)是從太陽算起的第六顆行星，也是一個幾乎和木星一樣大的氣體巨星，赤道直徑約120500公里約為地球的九倍，體積約地球的八百倍。土星與木星一樣都是由氫及氦組成，但密度則只有水的百分之七十，假設把土星放入水中，土星會浮在水面上。土星的公轉周期約為二十九年半，自轉周期為十小時又十四分鐘，由於自轉速度很快，因此赤道附近的離心力很大，使得土星的形狀變成扁圓形。土星的雲層平均溫度為零下125度攝氏。 與木星一樣的內部構造 土星可能有一個岩石與冰構成的小核心，周圍是金屬氫（液態氫，性質如同金屬）構成的內地函。在內地函的外面是是由液態氫構成的外地函、融合成為氣態的大氣層。土星的磁場約為地球的600倍，地函佔半徑的60%，其活動使得土星產生巨大的磁場。而土星的內部是劇熱的，由土星向宇宙發出的能量遠比它從太陽獲的能量要大。土星的雲層形成帶狀與區層，頗似木星，但由於外層的雲薄而顯得較模糊。風暴和漩渦發生在雲中，看起來為呈紅或白色橢圓。 由冰粒形成的環 土星有一個極薄但卻很寬的環狀系統，雖然厚不到一公里，卻從行星表面朝外延伸約420000公里。主環包括數千條狹窄的細環， 由小微粒和大到數公尺寬的冰塊所構成。土星己有18顆衛星，其中有些在光環內運行，這會施加重力，影響到環的形狀。有趣的是，衛星中的7顆為共內軌道，與別的衛星分享同一個軌道。天文學家相信這些共用軌道的衛星為來自同一顆但後來碎裂的衛星。 目前唯一航向土星的太空船 - 卡西尼號 (Cassini spacecraft)，卡西尼號於1997年10月15日發射升空， 預計抵達土星的時間是西元 2004。 卡西尼號將航行到離太陽 1,400公里的土星系統，我們期待它能讓我們更了解土星及其衛星泰坦 土星環是如何形成 Esposito等人從1990年代便開始計算行星環中的物質碰撞情形，他們發現有類似「碰撞系列（collisional cascade）」的狀況，也就是說：這些行星的衛星會因彗星或小行星的碰撞而破裂成比較小的衛星，碰撞後的小衛星和其他碎片便逐漸形成一個新的行星環，之後小天體逐漸被磨碎成塵埃，而後逐漸消散。但是，目前有強力證據顯示：其中有些碎片非但不會被磨隨成灰塵而消散，反而會重新組合，形成比較大的行星環物質，甚至積聚成稍大的衛星或是小衛星；或是被撞擊點附近本就有衛星存在，撞擊的碎片被衛星吸附，使衛星成長變大。行星環中這些「資源回收利用」的情形愈頻繁、回收的物質愈多，行星環可存在的時間便可愈久。 Esposito等人認為：目前看來，絕大部分的行星環都有這樣的過程。雖然環和衛星的個別壽命都很短暫，但是經由再循環的過程，將可使諸如土星環等的壽命延續至數十億年之久。Esposito等人現在希望：當卡西尼號太空船於2004年7月抵達土星後，能近距離觀測並確認在土星的F環中，到底土星環是逐漸被破壞，還是如他們認為的有重新循環再生的情形。 參考資料 http://www.viewstar.idv.tw/solar/s6a.htm [ 快速連結 ] 其它回答( 1 ) | 意見( 0 ) | 評論( 0 ) 發問者評價 資料分析清楚~~~^0^ 發表你的評價 你的評價 發表評價： 正面 普通 負面 評價內容： 發表 取消 加入追蹤 轉寄朋友 友善列印 馬上按讚 加入 Yahoo! 奇摩 知識+ 粉絲團 必看！精選最熱門話題知識 非了解不可的精彩知識問答 什麼？連這個都有人會知道 超方便！吃喝玩樂一次搞定 旅遊住宿所有資訊一應俱全 什麼！找裝潢廠商這麼簡單 相關問答 [ 天文 ]土星(Saturn)的特性為何? 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Showalter，史丹佛大學研究員，負責督管美國航空暨太空總署的行星環資料庫）。他們三人在美國康乃爾大學開始共事，當時伯恩斯是教授，漢密爾頓與蕭瓦特是學生。三位作者都深入參與探索外行星的太空計畫。 翻譯／高涌泉，台灣大學物理系教授，本刊編譯委員會召集人。 土星環可說是宇宙中一切奇特、不可思議之事物的象徵。我們看得愈清楚，就愈著迷。過去20年關於土星環的發現幾乎全盤推翻了以前的知識，一個全新的環系統出現了，既複雜又有趣，超越了過去的理論、觀測或想像。（圖說：陽光從卡西尼環縫中穿射而過，使土星環熠熠生輝。） 土星以外的大行星也有環，而且全都不一樣。即便以天文學的標準而言，行星環還是很奇特的東西。它們是由一些既微弱又違反直覺的力量塑造而成，例如在行星環裡，重力反而會產生排斥物質的效應。現在我們領會到，那些我們曾經以為是靜態的行星環，其實是不停地在變動發展；而我們也認清了衛星和行星環唇齒相依的關係；更重要的是，我們還知道行星環不僅僅是個精緻的現象而已。跟馬克士威一樣，現代的科學家也體會到行星環與星系的相似之處；基本上來說，行星環也是一扇窗口，讓人類能深入探究太陽系古老的起源。 伽利略於1610年頭一次窺見到土星環，50年後由海更斯將它解釋為環繞著行星的圈圈，而接下來三個半世紀則沒有別的發現。然而一下子在七年之間，科學家便發現另外三個大行星也各有其他的環。第一顆是天王星；1977年，康乃爾大學的艾略特在監視恆星的亮度時，天王星正從前面掠過，他注意到訊號在閃爍。他推論那是一連串稍呈橢圓或傾斜的窄帶，環繞著天王星所造成。1979年，航行者一號太空船觀測到木星模糊的星環。最後在1984年，科學家利用類似艾略特的技術，偵測到海王星環的片段（但不是完整的環）。 那些令人興奮的日子過了，行星環研究也停緩了下來——直到1990年代中期。自那時起，探究行星環的新時代開始了。哈伯太空望遠鏡、地面望遠鏡以及環繞木星的伽利略號探測船不斷送來觀測資料。土星最模糊的環及其衛星在1995年和1996年才看出來，因為那時候地球與土星的位置恰好使行星環與衛星出現於邊緣，以致減弱了來自主環的光芒。1997年發射的卡西尼太空船，將在2004年7月到達土星，展開為期四年的土星之旅。 環環相扣 儘管現今已知的四個行星環系統細節上各不相同，共通的特性仍然很多。它們都有豐富的紋理，由多個同心環組成，環間還有大小不等的間隙。每一個環都是由無數的石塊與冰粒所組成，這些粒子各自環繞著主行星，同時相互推撞。粒子的密度可以由光深度推敲出來，光深度也就是光垂直穿透行星環時，依指數函數衰減的參數。依據粒子密度大小，行星環可分成兩大類。最密的環，例如土星主環（標記為A與B）及天王星環（以數字和希臘字母為標記），光深度可高達4，意思是只有2%的光透得過。最緊密的環所帶的粒子，直徑小自數公分大至數公尺。 密度較大的行星環系統中，粒子經常碰撞，繞行星一圈就常得撞上好幾回。在此過程中，能量會散失，角動量也會重新分布。因為較靠近行星的粒子跑得比外側的粒子快，而碰撞會拉回內圈粒子（然後掉向行星），並推開外側的粒子（跑離行星），因此行星環就會散開。但是散開需要時間，從這角度，行星環可以看成黏滯的流體，緩慢地向內與向外擴散。土星環實質的動黏滯度與空氣相當。 密度高的另一後果，就是強化了粒子之間的引力。或許這就是為何天王星環不是那麼的圓：環內的重力在對抗要擴散成圓帶的傾向。 在另一個密度極小的極端情況當中，已知最模糊的行星環，如木星環與土星的最外環，其光深度只有10-8到10-6。這些粒子就像棒球外野手那樣，散得很開。因為它們難得碰撞，也就不會穩定下來成為扁盤。我們知道光如何由這一類行星環散射出來，由此可以推論，環內粒子是很微小的塵埃，只有微米大小，與一般煙塵差不多。所以這類結構可以說就是煙塵環。由於這些粒子很小，所展現的動態行為頗為特殊，除了受重力影響之外，電磁作用的影響也很大。 環場指揮 然而，在行星環系統裡，衛星與粒子並不是孤立的；他們都繞著第三個物體（行星）運動。比較靠近行星的物體會跑得較快；我們暫且假設那跑得快的就是粒子。當衛星與粒子逼近時，衛星的重力會將粒子推上新軌道。這個過程和前面所講的過程不同，是不對稱的：粒子會較為靠近衛星，而強化兩者之間的重力，因而粒子無法回復到原來速度，軌道能量與角動量都減少了。也就是說，軌道從圓形變為稍小的橢圓形。接下來，環內的碰撞會讓橢圓軌道變回圓形，只是半徑縮小了。 最後的淨效應就是粒子被向內推。粒子之所失就是衛星之所得，只不過因為衛星較重，所以變動的距離較小。如果粒子與衛星易位，角色也就會互換：衛星在內，衛星則將粒子向外推，自己向內跑。無論如何，衛星的引力竟好似在推開行星環中的物質。這奇異的現象並不是因為牛頓定律出了錯，它僅僅是因為兩個物體環繞著第三者，而彼此間又有交互作用並且失去能量罷了。（這種「斥力」和膨脹宇宙理論中的「排斥重力」截然不同。） 和共振一樣，這個機制也會在環中撬開出環隙來。環隙會一直拉大，直到衛星的斥力與行星環在碰撞時所產生向外擴散的力量達到平衡為止。土星的A環、C環與D環裡都有這類環隙，隔開A環與B環的卡西尼環縫中也處處都是。（圖說：土星環最壯觀了，由圖中可清楚看出A、B環間的卡西尼環縫，以及B環外側的恩克環縫。） 反過來，這個機制能夠壓縮窄行星環。一束物質旁的衛星，無論位於哪一側，都能像牧羊犬般發揮管束作用，將想逃開的粒子推回去。1978年，加州理工學院的芶瑞區與崔曼，提出這牧羊機制的假設，以解釋為什麼天王星像絲線一般的星環，竟然能夠穩定（譯注：若非這樣，這穩定性就太奇怪了）。天王衛六與衛七使天王星的ε環圍成一圈。土星的F環似乎是由土衛十六與土衛十七看管。當然，多數看得到的環隙以及又窄又小的環，仍然是未解的謎，或許它們是由目前技術仍看不到的衛星所操控。卡西尼太空船也許能夠找出這些幕後的操縱者。（下圖為牧羊過程，需要有兩顆衛星守護在星環的兩側。最左圖1：靠近行星的物體會跑得比較遠的物體快。圖2：內側的衛星趕過位於星環內緣的粒子。衛星的引力改變粒子軌道。圖3：在星環的外緣，粒子趕過外側的衛星，自己也進入新的軌道。圖4：現在改走新軌道的環粒子，會偏折進入環的主體，而發生碰撞。圖5：碰撞後，粒子軌道又回復圓形。結果是粒子被推離了衛星。） 　　 「排斥重力」的另一種效應就是把環的邊緣弄得像扇形皺褶。從衛星的角度來看，很容易理解這些波紋的出現。因為行星環中的粒子源源不絕地流過衛星，當粒子越過衛星時，重力便會將圓形軌道修正成大小約略相等的橢圓軌道，粒子因此不會和行星維持等距關係。如果有人坐在衛星上，他會覺得這些粒子正諧調地前後搖擺著。這個規律的週期運動，其波長會與粒子和衛星軌道之間的距離成正比。 如果粒子位於衛星軌道外側，形成的波看起來就會落於衛星之後；如果粒子位於外側，則波就超在衛星之前。這就好像一艘船，當一側的水流流速比船身還快時，船跡的餘波就會是如此。本文作者之一（蕭瓦特）分析了土星恩克環縫的扇形皺褶邊，因而找出一顆先前從未現身的小衛星──土衛十八。F環是另一個例子，它起伏規律的紋塊似乎是由土衛十六印製出來的。 吞雲吐霧 第三個也是最後一個衛星施加於行星環上的作用，就是吐出和吸入物質。這種效應對於木星周圍那些模糊的微塵環特別重要。事實上，我們一直要等到伽利略號造訪了木星，才了解到衛星的這個作用。在更早之前，航行者太空船已經發現木星環以及兩顆小衛星——木衛十五與木衛十六；它們就靠在主環的外緣。但是航行者的照片還不夠清晰，因此我們看不出衛星究竟在幹什麼。它們是防止星環向外擴散的「牧羊犬」嗎？還是行星環物質的來源（這些物質一旦在軌道上就會向內飄移）？航行者號也看不清行星環外緣模糊的那一片——陪伴著主環，薄輕紗似的行星環。（圖說：木星環。較靠近木星的模糊地帶是暈，外側是薄紗環，兩者間最亮的環是主環。4個白點由內向外分別是木衛十六、木衛十五、木衛五及木衛十四。） 從伽利略號的影像系統發現，薄紗環在木衛五軌道之外就突然消失了。還有另一個更模糊的薄紗環延伸到木衛十四，但再過去就沒有了。我們其中之一（伯恩斯）去參加了公布這些影像的會議。在回程的班機上，他注意到了一個確鑿的證據：最內側薄紗環的垂直高度，與木衛五軌道傾斜的幅度相等，而最外側薄紗環的厚度，也與木衛十四傾斜的幅度相符。再者，兩圈薄環在它們頂端與底端最亮，顯示有物質在那裡匯聚；這正是當粒子和衛星這兩者軌道的傾斜度相同時，該會發生的事。這麼緊密配合的現象，只有一種最好的解釋：這些粒子是流星體撞擊衛星時，噴發出來的碎片。 諷刺的是，小衛星反而比大衛星更適合作為物質的來源：它們目標雖小，但是重力也較弱，碎片比較容易逃離。在木星系統中，我們可以推算出最有效的物質供應者，應該是10~20公里大小的衛星，這就大約和木衛十五與木衛十六一樣大。如此便能說明，即使木衛五與木衛十四要更大上許多，但它們製造出來的環反而沒來得那麼龐大。 一個奇怪的反例則是土星的衛星，土衛二，它足足有500公里寬，但看起來卻像是E環物質的豐富來源。或許這是因為撞擊衛星的並非行星之間的拋射物體；散出的物質反而是環中粒子猛烈撞擊的結果。每一顆撞上土衛二的粒子就會產生好幾個替代粒子，因此E環可以自給自足。若是發生在別處，這種碰撞的結果就是讓衛星吸收了環中粒子。【本文摘自2002年4月號「天際的項鍊」一文。】 【延伸閱讀】 行星環多年來緊緊吸引天文迷的目光，Scientific American也曾做過多次精采的介紹：1）天王星環，1987年7月號；2）伽利略太空船的木星之旅，2000年2月號；3）太陽系的行星環，1981年11月號；4）移動中的行星，1999年9月號。 參考資料： http://dns3.pnjh.phc.edu.tw/classboard/newknoledge/schoolboard.php3?do=read_msg&board=newknoledge_board&msg_id=36&order=desc&cur_page=1 1 目前沒有資料 發表意見發表意見字數已達上限，要改成發表評論嗎？ 發表 取消 目前沒有資料 我要評論 註冊 公告： 知識團員轉粉絲全數完成 刊登贊助網站參加科學營-台北科技大學 www.sun324.com 12/25前報名享6折早鳥價！2013冬令營招生中，一起進入科學冒險旅程！ www.sun324.com 商鼎數位-地球科學教材 www.sunnyforearth.com DVD學自然科學，3D動畫、2D圖表、學者專家解說，氣候極端變化、節能減碳。 www.sunnyforearth.com 台北數學物理化學家教中心數學 blog.yam.com/andyc88888 資深專業補教老師一對一數學物理化學家教，免費試教。數學 blog.yam.com/andyc88888 奇美影音 精選地球 科學DVD www.chimeimovies.com 嚴選各種DVD影音產品，透過鏡頭呈現美麗的地球生態，帶給您無窮的樂趣與學習！ www.chimeimovies.com 寰宇自然科學實驗班 globalchild.com.tw 北市成立27年，科學實驗班，資優數學班，動手做實驗培養孩子獨立思考等能力。 globalchild.com.tw 地球科學就選 一點通學習 www.edtung.com 補習免出門！超熱賣DVD、線上LIVE課程教學，全國名師齊聚，線上免費試看！ www.edtung.com最新地球科學 發問中 已解決 更多 如果還有一天要世界末日? 宇宙膨脹對地球的影響 (文章)世界末日來臨時 為什麼高山溫度比平地低?跟什麼有關呢?? 更多 精選關鍵字 臭氧層 洋流 火山活動 化石 地質學 海底火山 海底擴張 地層 地心 山崩 對流層 鹽度 大氣層 地心引力 海水 地下水 懸浮微粒 大陸棚 岩漿 地質年代 地核 地球年齡 中氣層 地熱 火成岩 板塊構造 地震帶 平流層 冰河時期 地形 水循環 知識搜尋 雅虎資訊 版權所有 (c) 2012 Yahoo! 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