土星

**土星**係距離太陽第六遠嘅行星，亦係太陽系第二大行星，屬於木星型行星。土星有好顯著嘅行星環，係無數咁多嘅冰粒加上小量碎石微塵組成，啲環密度比水重細，只有0.69（水=1）。

而且佢自轉速度快，所以土星形狀明顯地橢圓。

## 觀測同探索歷史

對土星嘅觀測同探索可以分做三個階段：（1）近代之前用肉眼觀察，（2）由17世紀開始用望遠鏡喺地球進行嘅觀測，同埋（3）由太空探測器進行嘅探訪，包括圍繞軌道運行或者行星飛掠。到咗廿一世紀，望遠鏡觀測仍然由地球（包括地球軌道上嘅太空望遠鏡，例如哈勃太空望遠鏡）同埋，直到2017年退休之前，由圍繞土星運行嘅卡西尼號軌道器進行。

### 望遠鏡之前嘅觀測

土星自史前時代已經為人所知， 喺早期有記錄嘅歷史入面，佢係各種神話入面嘅重要角色。巴比倫天文學家有系統噉觀測同記錄土星嘅運行。 喺古希臘，呢個行星叫做  ***[[Phaenon|Phainon]]***， 而喺羅馬時代，佢叫做「薩圖恩之星」或者「太陽（即係赫利俄斯）之星」。 喺古羅馬神話入面，行星 Phainon 係獻畀呢位農業神嘅，行星嘅現代名稱就係源自佢。 羅馬人認為薩圖恩努斯神同希臘神話嘅克洛諾斯神係等同嘅；喺現代希臘文入面，呢個行星仍然保留住 *Cronus* 呢個名——：*Kronos*。

希臘科學家托勒密計算土星軌道嘅基礎係佢喺土星衝嘅時候所做嘅觀測。 喺印度占星術入面，有九個占星天體，叫做九曜。土星叫做「沙尼」，根據人一生所做嘅好事同壞事嚟審判每個人。 古代中國同日本文化將土星定為「土星」（）。呢個係基於傳統上用嚟分類自然元素嘅五行。

喺希伯來文入面，土星叫做「Shabbathai」。 佢嘅天使係卡西爾。佢嘅智能或者善良靈係'Agȋȇl（）， 而佢嘅黑暗靈（惡魔）係Zȃzȇl（）。 扎澤爾被形容為一個偉大嘅天使，喺所羅門魔法中會召喚佢，而且「喺愛情咒語方面好有效」。 喺鄂圖曼土耳其文、烏爾都文同馬來文入面，扎澤爾嘅名係'Zuhal'，源自阿拉伯文（）。

### 望遠鏡觀測（太空飛行前）

土星環起碼要用口徑 15 毫米嘅望遠鏡 先至可以分辨到，所以直到 1655 年克里斯蒂安·惠更斯睇到佢哋，並喺 1659 年發表佢嘅觀測結果之前，冇人知道佢哋嘅存在。伽利略喺 1610 年用佢部原始望遠鏡， 錯誤噉以為土星望落唔係完全圓形，係因為土星兩邊有兩個衛星。 直到惠更斯用咗放大倍數更高嘅望遠鏡，呢個諗法先至推翻咗，啲環先至真正第一次睇到。惠更斯亦都發現咗土星嘅衛星土衛六；喬瓦尼·多梅尼科·卡西尼之後發現咗另外四個衛星：土衛八、土衛五、土衛四同土衛三。喺 1675 年，卡西尼發現咗而家叫做卡西尼環縫嘅環縫。

之後一直冇重大發現，直到 1789 年威廉·赫歇爾發現咗另外兩個衛星，土衛一同土衛二。形狀唔規則嘅衛星土衛七，同土衛六有軌道共振，係 1848 年由一個英國團隊發現嘅。

喺 1899 年，威廉·亨利·皮克靈發現咗土衛九，一個高度不規則衛星，佢唔似得啲大啲嘅衛星噉同土星同步自轉。 土衛九係第一個發現到嘅呢類衛星，佢要用超過一年時間先至可以喺一個逆行軌道上面圍繞土星轉一圈。喺二十世紀初，對土衛六嘅研究喺 1944 年確認咗佢有一個濃厚嘅大氣層——呢個係太陽系衛星入面獨有嘅特徵。

### 太空飛行任務

#### [[先鋒11號]]飛掠

先鋒11號喺 1979 年 9 月首次飛掠土星，當時佢喺行星雲頂上方  嘅距離經過。佢影咗行星同幾個衛星嘅相，不過解像度太低，睇唔清楚表面細節。呢個太空船亦都研究咗土星環，揭示咗薄薄嘅 F 環，同埋發現環入面啲暗嘅縫隙，如果喺高相位角（對住太陽嘅方向）睇嘅話會係光嘅，意思即係話佢哋入面有啲細微嘅、會散射光線嘅物質。此外，先鋒11號仲量度咗土衛六嘅溫度。

#### [[航行者號]]飛掠
喺 1980 年 11 月，航行者1號探測器探訪咗土星系統。佢傳返嚟第一批高解像度嘅行星、環同衛星嘅相。各個衛星嘅表面特徵都係第一次睇到。航行者1號近距離飛掠土衛六，增加咗對呢個衛星大氣層嘅了解。佢證明咗土衛六嘅大氣層喺可見光波段係無法穿透嘅；所以睇唔到任何表面細節。呢次飛掠改變咗太空船嘅軌跡，令佢飛離咗太陽系嘅平面。

差唔多一年之後，喺 1981 年 8 月，航行者2號繼續研究土星系統。佢攞到更多土星衛星嘅近距離相，仲有大氣層同環出現變化嘅證據。喺飛掠期間，探測器上面可以轉動嘅相機平台卡住咗幾日，有啲預定嘅影像影唔到。土星嘅引力畀人用嚟將太空船嘅軌跡導向天王星。

呢啲探測器發現並確認咗幾個新嘅衛星，圍繞住行星嘅環附近或者環入面運行，仲發現咗細小嘅麥克斯韋縫（C環入面嘅一個縫隙）同基勒環縫（A環入面一個闊 42 公里嘅縫隙）。

#### [[卡西尼－惠更斯號]]太空船

卡西尼－惠更斯號太空探測器喺 2004 年 7 月 1 日進入環繞土星嘅軌道。喺 2004 年 6 月，佢近距離飛掠土衛九，傳返高解像度嘅相片同數據。卡西尼號飛掠土星最大嘅衛星土衛六，影到大型湖泊同佢哋嘅海岸線，上面仲有好多島嶼同山脈嘅雷達影像。軌道器喺 2004 年 12 月 25 日釋放惠更斯號探測器之前，完成咗兩次土衛六飛掠。惠更斯號喺 2005 年 1 月 14 日降落到土衛六嘅表面。

由 2005 年初開始，科學家用卡西尼號追蹤土星上面嘅閃電。呢啲閃電嘅威力大約係地球閃電嘅 1,000 倍。

喺 2006 年，美國太空總署報告話卡西尼號發現咗證據，顯示喺土星衛星土衛二表面以下唔超過幾十米深嘅地方有液態水庫，呢啲水會以噴泉形式爆發出嚟。呢啲冰冷粒子噴流係由衛星南極地區嘅噴口噴入環繞土星嘅軌道。 喺土衛二上面已經辨認到超過 100 個噴泉。 喺 2011 年 5 月，美國太空總署嘅科學家報告話，土衛二「正成為太陽系入面，除咗地球之外，我哋所知嘅生命最可能居住嘅地方」。

卡西尼號嘅相片揭示咗一個以前未發現嘅行星環，喺土星光啲嘅主環外面，G 環同 E 環之間。呢個環嘅來源被推測係由流星體撞擊土衛十同土衛十一所造成嘅。 喺 2006 年 7 月，傳返嚟嘅影像顯示土衛六北極附近有碳氫化合物湖泊，呢啲湖泊嘅存在喺 2007 年 1 月得到確認。喺 2007 年 3 月，發現北極附近有碳氫化合物海洋，最大嘅一個差唔多有裏海咁大。 喺 2006 年 10 月，探測器喺土星南極偵測到一個直徑 、有風眼牆嘅氣旋狀風暴。

由 2004 年到 2009 年 11 月 2 日，呢個探測器發現並確認咗八個新衛星。 喺 2013 年 4 月，卡西尼號傳返嚟行星北極一個颶風嘅相，個風暴比地球上發現嘅大 20 倍，風速快過 。 喺 2017 年 9 月 15 日，卡西尼－惠更斯號太空船執行咗佢任務嘅「壓軸大戲」：多次穿過土星同土星內環之間嘅縫隙。 卡西尼號嘅大氣進入結束咗呢個任務。

#### 可能嘅未來任務
繼續探索土星仍然被認為係美國太空總署持續進行嘅新邊疆計劃任務嘅一個可行選項。美國太空總署之前要求提交去土星嘅任務計劃，其中包括土星大氣進入探測器，以及可能對土星衛星土衛六同土衛二嘅可居住性進行調查，同埋可能透過蜻蜓號發現生命。

## 觀測

土星係五粒容易由地球用肉眼觀察到嘅行星之中最遠嘅一粒，其餘四粒係水星、金星、火星同木星。（天王星，有時仲有4 維斯塔，喺黑暗嘅天空可以用肉眼觀察到。）土星喺夜空中用肉眼觀察起嚟係一個光猛、帶黃色嘅光點。土星嘅平均視星等係 0.46，標準差係 0.34。 大部分嘅星等變化係由於環系統相對於太陽同地球嘅傾斜度造成。最光嘅星等 -0.55，大約出現喺環平面傾斜得最厲害嘅時候，而最暗嘅星等 1.17，就大約出現喺佢哋最唔傾斜嘅時候。 呢個行星大約需要 29.4 年先至可以喺黃道帶嘅背景星座前面，完成圍繞黃道嘅一整圈。大部分人需要用光學輔助工具（好大嘅雙筒望遠鏡或者小型望遠鏡），放大起碼 30 倍，先至可以睇到解像度清晰嘅土星環影像。 當地球穿過環平面嗰陣，呢個情況每個土星年（大約每 15 個地球年）會發生兩次，啲環會短暫消失喺視線範圍，因為佢哋實在太薄喇。下一次咁樣嘅「消失」將會喺 2025 年發生，不過到時土星會太近太陽，唔方便觀測。

土星同佢嘅環喺行星處於衝或接近衝嘅時候睇得最清楚，呢個係行星距角達到 180° 嘅位置，所以喺天空睇起嚟同太陽相對。土星衝每年發生一次——大約每 378 日——令到行星睇起嚟最光猛。地球同土星都係沿住橢圓軌道圍繞太陽運行，意思即係佢哋同太陽嘅距離會隨時間變化，因此佢哋之間嘅距離亦都會變，所以土星每次衝嘅光度都會唔同。當啲環嘅角度令佢哋更加容易睇到嗰陣，土星亦都會顯得更加光猛。例如，喺 2002 年 12 月 17 日嘅衝期間，由於佢嘅好好，土星睇起嚟最光， 即使土星喺 2003 年底其實離地球同太陽更加近。

土星間唔中會畀月球掩星（即係月球喺天空遮住土星）。同太陽系所有行星一樣，土星掩星會喺「季節性」發生。土星掩星會喺大約 12 個月嘅時期內每月發生一次，跟住係大約五年嘅時期內冇呢啲活動。月球軌道相對於土星軌道傾斜幾度，所以掩星只會喺土星接近天空入面兩個平面相交嘅其中一個點嗰陣發生（土星年嘅長度同月球軌道 18.6 個地球年嘅交點歲差週期都會影響呢個週期性）。

## 科幻作品入面

喺基斯杜化·路蘭 2014 年嘅科幻史詩式電影《星際啟示錄》入面，土星附近有一個蟲洞，通往另一個星系入面嘅一個行星系統，佢嘅中心天體係一個叫做卡岡圖雅嘅黑洞。奮進號團隊進入蟲洞，希望可以搵到一個適合人類居住嘅行星，因為地球嘅環境正喺度惡化。喺電影結尾，以主角命名嘅庫珀太空站，顯示喺環繞土星嘅軌道上面運行。

## 土星環

土星已知有7個環，分別以A－G來表示，由內至外嘅次序係：D、C、A、B、F、G、E，其中B環最闊，A環第二，每個環其實都係由數以千計嘅環組成。喺A環同B環之間有條罅，呢條罅係由天文學家卡西尼發現，因此命名為卡西尼環縫。土星環主要由冰同岩石組成，而光環係點形成到而家重未有定論，但最為人接受嘅理論係︰土星曾經有一粒衛星，因為土星嘅重力令佢分裂，分裂後嘅碎片散開成一個光環。

若果用望遠鏡觀測土星，係可能會睇到土星環。土星每1年又2個星期大衝。由於土星同地球嘅公轉軌道面斜交，所以可以定期由唔同角度去睇土星環，土星公轉一週就有兩次將土星環邊緣對住地球，由於土星環實在太薄，所以嗰時地球係睇唔到土星環。

## 衞星

土星目前已確定有83粒衞星，其中53粒已經有正式名。

## 風暴
喺2006年11月11號天文學家向外發表，喺土星發現一個超巨型風暴，呢次係喺地球以外嘅星球中首次發現嘅風暴。呢個風暴位於土星嘅南極附近，直徑達8000公里（大概係地球直徑嘅2/3），中心風力為每小時550公里。佢嘅風眼離底部達30至75公里，比地球嘅風暴高1至4倍。相對土星著名嘅大紅點估計風力亦非常強勁，比今次發現嘅風暴更巨型，但由於佢冇明顯風眼，故此未有被視為真正嘅風暴。

## 睇埋
* 土星號運載火箭

## 參考