科普故事：太空中的"指環(huán)王"
發(fā)布時(shí)間：2020-12-28
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科普故事：太空中的"指環(huán)王"
圖片來(lái)源：原創(chuàng)

休息日，一家人圍在一起看《指環(huán)王》。電影演完，爸爸咳了咳嗓子，神秘開(kāi)腔道：“在浩瀚的太空中也有指環(huán)王喲！”
爸爸的一句話果然吸引了剛離開(kāi)沙發(fā)的兩個(gè)小家伙兒。他們異口同聲問(wèn)道：“是誰(shuí)？”
爸爸笑了笑?！熬驮谖覀兊奶?yáng)系中，想一想誰(shuí)的身上套著環(huán)？”
“爸爸，那有環(huán)的多了，木星、土星、天王星和海王星都帶環(huán)呀！”心心舉例道。
“沒(méi)錯(cuò)，但土星環(huán)是最壯麗的，我們通過(guò)小型望遠(yuǎn)鏡就能欣賞到它的美麗景色?！卑职忠龑?dǎo)道，“有沒(méi)有興趣了解下太空中的指環(huán)？”
“好呀！”兩個(gè)小家伙點(diǎn)了點(diǎn)頭又坐回沙發(fā)上。
“雖然土星肉眼可見(jiàn)，但土星環(huán)卻不能。你們猜猜是誰(shuí)先發(fā)現(xiàn)了土星環(huán)？”爸爸沖開(kāi)開(kāi)和心心眨了眨眼睛。
“既然肉眼看不到，那肯定是有望遠(yuǎn)鏡后嘍……”開(kāi)開(kāi)想了想，“難道是伽利略嗎？”
“沒(méi)錯(cuò)，第一個(gè)觀測(cè)土星環(huán)的確實(shí)是伽利略，可惜的是他將土星環(huán)當(dāng)成了兩顆衛(wèi)星?！卑职贮c(diǎn)點(diǎn)頭，“土星有環(huán)帶是在1655年，由克里斯蒂安·惠更斯提出的?！?/span>
“這么大的土星環(huán)是怎么形成的呢？”心心好奇地問(wèn)道。
“目前科學(xué)家認(rèn)為土星環(huán)可能是一個(gè)或多個(gè)被捕獲的彗星爆炸形成的。這些遺跡估計(jì)已有數(shù)億年的歷史。土星環(huán)實(shí)際上是由冰塊和巖石組成的，這些顆粒有的如灰塵般渺小，也有的如房子一樣大，它們環(huán)繞著土星赤道運(yùn)轉(zhuǎn)。”
“我看書(shū)上畫(huà)的土星有很多環(huán)，有寬有窄?！毙男幕貞浿列堑哪印?/span>



圖片來(lái)源：原創(chuàng)（靈感源于書(shū)籍）
“沒(méi)錯(cuò)，土星環(huán)比其他任何行星的環(huán)帶都廣闊。通過(guò)望遠(yuǎn)鏡可觀測(cè)到土星的三個(gè)環(huán)帶：外環(huán)A、明亮的中環(huán)B和透明的內(nèi)環(huán)C。從地球上看，B環(huán)最明亮，最寬闊。隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在C環(huán)內(nèi)側(cè)存在更靠近土星的D環(huán)，而在A環(huán)之外還有狹窄的F環(huán)、更加暗淡的G環(huán)和E環(huán)。有意思的是，土衛(wèi)十六和土衛(wèi)十七，這兩顆衛(wèi)星在狹窄的F環(huán)兩側(cè)運(yùn)行，十六在內(nèi)，十七在外，它們的存在使得F環(huán)中的物質(zhì)無(wú)法脫離，就像看門(mén)犬一般，因此被叫做牧羊犬衛(wèi)星?！?/span>
“哈哈，很形象的稱(chēng)呼呢！”心心笑道。
“也就是說(shuō)土星環(huán)從內(nèi)到外依次是D環(huán)、C環(huán)、B環(huán)、A環(huán)、F環(huán)、G環(huán)和E環(huán)?！遍_(kāi)開(kāi)掰著手指數(shù)道，“真是環(huán)環(huán)相扣呀！”
“其實(shí)土星的環(huán)并不是緊密銜接的，比如A環(huán)和B環(huán)之間存在著寬近5000千米的卡西尼環(huán)縫。再比如A環(huán)內(nèi)部也存在這樣的環(huán)縫，即恩克環(huán)縫。隨著深入探索與觀察，科學(xué)家最終確認(rèn)土星環(huán)是由無(wú)數(shù)狹窄的小環(huán)組成，看上去就像老式留聲機(jī)唱片上的凹槽。”爸爸繼續(xù)介紹道。
“無(wú)數(shù)個(gè)小環(huán)？這指環(huán)王的頭銜真是當(dāng)之無(wú)愧呀！”心心非常認(rèn)可這個(gè)頭銜。
“我聽(tīng)說(shuō)土星的環(huán)會(huì)突然消失，為什么？”開(kāi)開(kāi)問(wèn)道。



圖片來(lái)源：原創(chuàng)（靈感源于書(shū)籍）
“就像地球一樣，土星的赤道面與公轉(zhuǎn)軌道存在夾角，因此在地球上觀測(cè)土星時(shí)，有時(shí)像一個(gè)寬邊草帽，有時(shí)又突然消失不見(jiàn)。在一個(gè)公轉(zhuǎn)周期內(nèi)，這樣的現(xiàn)象會(huì)發(fā)生兩次。嗯……上次是2009年，也就是說(shuō)，2025年這種現(xiàn)象會(huì)再次出現(xiàn)?！?/span>
“爸爸，我可以用望遠(yuǎn)鏡看看這個(gè)指環(huán)王嗎？”心心拉著爸爸的手。
“沒(méi)問(wèn)題，晚飯過(guò)后！”爸爸爽快地答應(yīng)了。




【知識(shí)卡】太空中的指環(huán)王
土星環(huán)是太陽(yáng)系行星中行星環(huán)最突出與明顯的，由冰塊及巖石構(gòu)成。由內(nèi)到外依次為D環(huán)、C環(huán)、B環(huán)、A環(huán)、F環(huán)、G環(huán)和E環(huán)，其中B環(huán)最為明亮。受自轉(zhuǎn)軸傾角影響，在地球上觀測(cè)土星環(huán)時(shí)，會(huì)發(fā)生“側(cè)向”，即環(huán)帶從視圖中消失。
1610年，伽利略首次發(fā)現(xiàn)土星環(huán)，錯(cuò)將土星環(huán)當(dāng)成兩顆衛(wèi)星。
1655年，克里斯蒂安·惠更斯提出土星帶有環(huán)帶。
1675年，發(fā)現(xiàn)A環(huán)與B環(huán)之間存在縫隙，即卡西尼環(huán)縫。
1837年，發(fā)現(xiàn)A環(huán)間存在縫隙，即恩克環(huán)縫。
1895年，證實(shí)環(huán)帶由顆粒聚合而成。
1979年，先驅(qū)者11號(hào)發(fā)現(xiàn)F環(huán)。
1980年和1981年，旅行者1號(hào)和旅行者2號(hào)發(fā)現(xiàn)環(huán)帶由成千上萬(wàn)個(gè)小環(huán)組成。
……



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