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材料-第章

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  土星与土星环。照片由旅行者1号在距土星450万公里处拍摄。
  质量5。688e+26kg
  赤道半径60;268km
  平均密度0。69gm/cm^3
  平均日距1;429;400;000km
  自转周期10。233小时
  公转周期29。458年
  赤道地表重力9。05m/sec^2
  赤道逃逸速度35。49km/sec
  平均云层温度-125°C
  大气压力1。4bars
  大气组成氢97%
  氦3%
  土星有18颗经正式确认和命名的卫星,此外有12颗卫星未经最终确认。这些未经确认的卫星是通过旅行者号探测器拍摄的照片发现的,但此后还没有再次观测到过。最近,哈勃太空望远镜又观测到四个可能也是土星卫星的小天体。
  土星卫星的形成机制有许多种。在众多的卫星中,只有土卫六(Titan)有一个可以观测到的大气层。此外,大部分卫星的自转周期与公转周期相等,而只有土卫九和土卫十二是例外,它们的公转转道是混乱的。土星有一个很有序的卫星系统,除了土卫九和土卫十三,它的多数卫星都沿着一个接近正圆的与土星赤道平行的平面运行。大部分卫星都由30-40%的岩石和60-70%的冰构成。
  土卫一(Mimas)几乎全部由冰构成。其表面有一个直径130公里的巨大陨坑。形成这个陨坑的碰撞差一点将土卫一整个击碎。
  土卫二(Enceladus)的外观与土卫一相似,但比土卫一更光滑、明亮。它可能有一个液态的核。
  土卫三(Tethys)。它表面有一个直径相当于其自身直径40%的巨大陨坑。如此剧烈的碰撞却没有将土卫三撞碎,唯一的解释是当时它可能还是液态的,或者至少不完全是固态的。
  土卫四(Dione)是土卫中密度最大的一个,主要由冰水混合物组成。它表面的一些山脊覆盖在陨坑之上,这显示它们还比较年轻。
  土卫五(Rhea)与土卫四相似,但比土卫四要大一些。它的地质历史与土卫四的也很相似。
  土卫八(Iapetus)。它向着土星的一面几乎和煤烟一样黑,另一面则非常明亮。这一奇怪的现象至今仍是个谜。
  在土星的卫星中,最能引起科学家兴趣的是土卫六(Titan)。它是土卫中最大的一个,也是已知整个太阳系中唯一一颗拥有浓密大气层的卫星。土卫六上的大气主要是由氮和甲烷组成的,但据推测其中还含有氢氰酸和氰,这些有机物是构成生命物质的基本材料。
  1980年当旅行者探测器飞经土卫六时拍摄了这张照片。图中可以看到土卫六浓厚的不透明大气层,及在其北极的一个黑暗区域。
  这是哈勃太空望远镜拍摄的土卫六。点击放大后可以看到四个从不同半球拍摄的图像。
  旅行者2号拍摄的这张照片显示了土卫六大气层的一些细节。
  这是旅行者1号1980年拍摄的新月形土卫六照片。土卫六浓厚的不透明大气使人们很难看到它表面的真实情形。
  这是旅行者2号在距离土卫六90万公里处拍摄的照片。照片中可以明显地看到薄雾状的土卫六上层大气。
  土卫六的上层大气薄雾。这张照片是旅行者1号拍摄的。
  下表摘要列出了所有土卫的有关数据:
  英文名编号半径(千米)质量(千克)与木星的距离(千米)
  Pan189。655?133;583
  Atlas1520x15?137;640
  Prometheus1672。5x42。5x32。52。7e+17139;350
  Pandora1757x42x312。2e+17141;700
  Epimetheus1172x54x495。6e+17151;422
  Janus1098x96x752。01e+18151;472
  Mimas11963。80e+19185;520
  Enceladus22508。40e+19238;020
  Tethys35307。55e+20294;660
  Telesto1317x14x13?294;660
  Calypso1417x11x11?294;660
  Dione45601。05e+21377;400
  Helene1218x16x15?377;400
  Rhea57652。49e+21527;040
  Titan62;5751。35e+231;221;850
  Hyperion7205x130x1101。77e+191;481;000
  Iapetus87301。88e+213;561;300
  Phoebe91104。0e+1812;952;000
  S/2000S57?11;365;000
  S/2000S65?11;440;000
  S/2000S29。5?15;199;000
  S/2000S83。2?15;645;000
  S/2000S1113?16;392;000
  S/2000S104。3?17;611;000
  S/2000S316?18;160;000
  S/2000S46。5?18;239;000
  S/2000S92。8?18;709;000
  S/2000S122。8?19。470;000
  S/2000S72。8?20;470;000
  S/2000S18?23;096;000
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天王星
更新时间2008…9…2 12:21:06  字数:1180

 距离太阳的第七颗行星天王星是太阳系中的第三大行星。它的赤道直径51;800公里,每84。01地球年绕太阳公转一周,和太阳之间的平均距离是28。7亿公里。自转一周17小时14分。天王星至少有22个卫星,其中有5个是大卫星,最大的两个是天卫三Titania和天卫四Oberon。
  天王星的大气由83%的氢、15%的氦、2%的甲烷与少量的乙炔和其他碳氢化合物组成。上层大气中的甲烷吸收红光,使得天王星呈现出蓝绿色。大气层中排列着在各个纬度运行的云层,其形成机制与木星和土星鲜明的纬度云带相似。天王星中纬地区的风向与行星自转方向保持一致,风速在每秒40-160米之间。射电科学实验发现,在赤道地区,风速保持在每秒100米,但方向正好相反。
  旅行者2号拍摄的天王星,下方可见少量的云系
  天王星的内部结构
  天王星和它的环,旅行者2号拍摄
  旅行者2号拍摄的伪彩色天王星
  哈勃拍摄的天王星,呈现了其自转的特性
  天王星的环结构,由旅行者2号拍摄
  天王星最著名的特征是其倾斜的姿态。导致它保持这个不寻常的姿势的原因,可能是由于在太阳系形成的初期一个行星大小的天体与它发生过碰撞。旅行者2号发现,这个倾斜的姿势给天王星带来的最让人吃惊的影响是在给它的磁场所造成的后果,它的磁场轨迹与其自转轴有60度的夹角。行星的自转把磁场扭曲成了长长的螺旋形。磁场的成因尚未明了;原本以为在其内核和大气之间存在着的一个由水和氨水组成的导电的、超高压的海洋看起来并不存在。地球和其他行星磁场的成因据信是由于它们熔化的内核所导致的电流作用。
  天王星的环
  天王星的两个“牧羊卫星”
  天王星的9道环
  天王星家族
  天卫一Ariel
  天卫一Ariel
  天卫二Umbriel
  天卫二Umbriel
  天卫三Titania
  天卫三Titania
  天卫四Oberon
  天卫五Miranda
  1977年,天王星的首批共九条环被发现。在旅行者号的访问期间,这些环被一一照相和排列,并发现了另两条新的环和小环。天王星的环和木星环和土星环显然不同。最外面的第五环的成份大部分是直径为几英尺的冰块,整个环系统布满了细小的尘埃。
  另外还可能存在着大量的窄环,它们是一些可能还未成形的环,或许还刚刚开始排列成一个弧形,它们的宽度仅有50米。单独的环的反射率非常低。至少有一条环,即第五环是灰色的。天王星的卫星Cordelia和Ophelia扮演着第五环的牧羊卫星的角色。
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海王星
更新时间2008…9…2 12:21:38  字数:3585

 海王星是太阳系中最远的气体巨行星。它的赤道直径是49;500公里。如果海王星是中空的,它能够容纳将近60个地球。海王星上的一年相当于地球上的165年。它有8颗卫星,其中的6颗是被旅行者号(Voyager)发现的。海王星上的一天长16小时6。7分钟。
  海王星于1846年9月23日由德国天文学家(JohannGottfriedGalle)在柏林天文台(BerlinObservatory)观测到。而他的发现很大程度上要归功于法国的年轻天文学家勒维耶(UrbainLeVerrier)对海王星的轨道和亮度的推算。事实上早在1845年,英国剑桥大学的学生亚当斯(JohnCouchAdams)就已经首先提出在天王星的外面还有一颗大行星。他还同时计算出了这颗行星的轨道、质量等。遗憾的是当时他的辛苦而杰出的研究并未引起人们的重视。不过无论怎样,这颗行星的发现意义非同寻常,当时人们认为失败的天体力学取得了一个伟大的胜利。
  这张照片由旅行者2号(Voyager2)摄于1989年8月20日。海王星云貌的最大特征——大暗斑(GreatDarkSpot)在这幅图片的中心可以看见。它大约位于南纬22度,环绕海王星一周大约需要18。3小时。
  大暗斑东南边的明亮云带则在不断地改变着它们的外貌。(NASA)
  我们对于海王星内部结构的认识来自于这颗行星的半径,质量,自转周期和它的引力场以及在高压状态的氢、氦、水的行为。这张截面图显示了海王星有一个氢、氦、甲烷分子组成的外壳,它的质量大约相当于1到2个地球。在这外壳下面有一个富含水、甲烷、液氨和别的元素的幔。这些元素在高温高压下位于行星内部。这层幔的质量相当于10到15个地球。海王星的核则由岩石和冰组成,质量大概仅相当于1个地球。
  这幅图像由哈勃望远镜(HST)上的广角行星望远镜(WFPC)所拍摄的一幅几乎是真彩色的海王星照片和一幅由哈勃暗淡天体摄谱仪(HST‘sFaintObjectCamera)所拍摄的海卫一的照片拼接而成。虽然暗弱,海卫一的图像仍然模糊地显示出了一个明亮一些的赤道地区。它的南极点在这个地区的左下方。海王星的照片显示了在南极点的一片明亮的云,接近图像的底部。明亮的云带可以在南纬
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