仰望星空-观测土星

作者简介

小朱利叶斯·L. 本顿，国际月球和行星观测者协会土星部成员。在超过 25 年的时间里，他发表了大量关于月球和行星天文学的文章，在使用天文仪器观测月球和行星的技术方法上做出了很大贡献。他的文章发表在《天空和望远镜》《天文学》《英国天文协会杂志》《国际月球和行星观察者协会杂志》《恒星和天空》等刊物上。 译者简介： 李德力，复旦大学理论物理学博士，福建师范大学海峡柔性电子（未来科技）学院（研究院）副教授，从事器件物理与柔性电子器件等方向的研究，翻译作品有《人人能懂的相对论》。

内容简介

土星的环系 对自然科学的好奇心驱使人们思考，为什么土星周 围会存在一个颗粒组成的环，它们最初是如何到那里的 ，又是什么让它们留在了那里。关于土星壮丽的光环系 统，有两种起源理论，但究竟是哪一种仍没有最终确定 。第一种理论是，光环系统是46亿年前土星形成时的残 留物。第二种是，它由一个物体破碎而成，曾漂流在土 星的洛希极限内，直径约250千米。有趣的是，土星环 系的总质量为1。0×1016千克，大约相当于一颗直径为 250千米的卫星的质量。 越来越多的证据表明，组成光环的颗粒不断相互碰 撞，这种碰撞破坏光环系统的时间远小于太阳系的年龄 。因此，显然有某种机制对光环内的物质进行着补偿。 流星撞击土星的卫星，可能是光环中物质的一种来源。 也有可能是，光环中的颗粒来自某颗卫星的一场相对较 近的灾难性事件。 在之前的讨论中，我们已经确定所有土星光环都位 于土星的洛希极限内。我们还了解到，光环物质的轨道 速度随着与本体距离的增加而降低（例如，位于B环内 测边缘的物体绕土星旋转一周耗时约8个小时，而A环外 缘的物体则需要大约14个小时）。光环颗粒间的相互碰 撞，维持着光环物质的圆形轨道，使其保持与顺行轨道 运动共面和环行。因此，光环非常薄，厚度不超过100 米。在良好的观测条件下，若望远镜孔径足够大，在地 球上就可以透过光环结构看到后面更亮的星星。 洛希极限效应主要针对质量大到可以通过自身引力 聚集成一体的物体，而不是靠原子力作为内聚力的物体 。因此，很显然，在洛希极限内，非常小的天体可以存 在，其中一些较大的被归类为超小卫星。环内绝大多数 颗粒的邦德反照率为0.8，这么高的反照率说明其含有 大量的冰晶。光环的红外波长研究证实，其主要成分是 混杂岩石物质的水冰（H2O－ice）。表面温度为70开尔 文时，光环颗粒内的冰是稳定的，不会蒸发（注意，照 射到环颗粒的太阳辐射会被附近其他颗粒遮挡，有时也 会被土星本体的阴影遮挡）。环颗粒的直径大小在亚毫 米到几十米的范围，主要的尺寸是几厘米。 “仰望星空”系列丛书 引进自国际知名出版社斯普林格的经典天文观测系列 众多天文学家和国际天文观测协会成员合力打造的匠心之作 中国科学院国家天文台研究人员执笔翻译 丰富的天体理论知识、实用的观测指导，让你的观测更专业 附有各种实际绘制的观测图，手把手教你学会观测星空 《仰望星空-观测土星》 权威作者倾情打造——国际月球和行星观测者协会成员小朱利叶斯· L. 本顿带你展开一场迷人的土星观测之旅。 全面讲述关于土星的知识——让你成为一名合格的土星观测者。 面面俱到的土星观测指南——教你使用天文爱好者力所能及的方法、技术、设备来观察土星。 书末附有观测协会和讨论小组信息——帮你了解全新天文资讯并找到同好者。 平装裸脊，可180°摊开，更便于阅读。 小朱利叶·L. 本顿自 1971 年以来一直是国际月球和行星观测者协会星部的主任，他对观测这颗拥有星环的行星的热情洋溢于这本书的字里行间。本书介绍了关于土星的详细背景知识以及有用的望远镜数据，总的来说，它将成为行星研究的坚实基础，对于新手行星观测者非常有价值。 ——理查德 · 麦克金姆，《天文台》期刊