由于被独一无二的光环所环绕,土星可谓是“太阳系最美丽的行星”。伽利略是第一个发现土星长有“耳朵”(光环)的人。除此以外,土星还有一个与众不同的地方,即平均密度比水还小,乍听上去,好像可以“浮”在水上似的。
与木星相似,土星也有一众卫星拱立在侧,而且不乏“土卫六”(又称“泰坦”)这样的明星卫星。“土卫六”是已知太阳系卫星中唯一有大气和表面液体的。天文学家们曾对其上存在初等生命抱有一定期待,但它真能让人如愿吗?
美国天文学家泰森写过一本自传,叫做《天空不是极限》。在其中,泰森提到他14岁那年有幸与很多科学家同船前往非洲西北海岸观看日全食。在船上举办的趣味竞答中,泰森因答出一道关键的题目而大大露了脸。那道题目是:除美丽的光环外,土星还有什么特征与其他行星截然不同?答案是:土星是太阳系里唯一可以浮在水上的行星——因为它的平均密度不到0.7克/厘米3,比水还小。
关于这一特点,其实应该指出的是:所谓土星“可以浮在水上”只是形象描述,便于让人对土星的平均密度比水还小这一特点有一个深刻印象,事实上却是不成立的。土星之不能浮在水上并非只是因为没有那么大的“海”,而是原则上就不可能。
跟木星一样,土星也是一个气态巨行星,它的质量约为木星质量的30%(或相当于地球质量的95倍左右),体积约为木星体积的68%(或相当于地球体积的764倍左右),两个数据都在太阳系已知行星中位居第二。
关于土星本身,我们就介绍到这里。照说这个系列既然名为“经典行星的故事”,重点就该只是行星本身,在以往各篇中,我们也确实是这么做的,甚至连我们头上的那轮明月——地球的卫星——也没占到什么篇幅。
不过到土星这里,有必要破一次例了。因为所有其他行星都可以独自出镜,唯独土星是连一张不带光环的相片都很难找到的——当然,指的是近距离相片。因此,虽为“身外之物”,土星的光环却实在是这颗行星“神圣不可分割的一部分”,值得破例介绍。
最早发现土星光环的人是意大利科学家伽利略。1610年,这位用望远镜观察星空的科学先驱发现土星是一个左右各长了一只“耳朵”的行星,用他比较正式的文字来说,“土星不是单个的,而是由三个彼此几乎相接的部分组成的”。
那么,最早意识到土星“耳朵”是光环的人是谁呢?是荷兰科学家惠更斯,时间为1655年。那时伽利略已经去世13年了,望远镜技术也有了进一步提高。利用时间带来的“技术优势”,惠更斯发现被伽利略称为“耳朵”的东西乃是一个与土星不相接触的既薄且平的环。
按照我们现在的了解,土星光环的结构是非常复杂的,伽利略观察到的“耳朵”属于其中最亮的部分,卡西尼观察到的缝隙则是最亮的部分当中的缝隙。那缝隙如今被称为卡西尼缝,宽度约为4,800公里,被其隔开的两部分环分别被称为A环和B环,其中B环最亮,位于内侧,从距土星中心约92,000公里处延伸到117,600公里左右;A环次之,位于外侧,从距土星中心约122,200处左右延伸到136,800公里左右。
土星不仅有美丽的光环,而且也跟木星一样有一个庞大的卫星系统。在土星的诸多卫星中,也不乏明星卫星。木星有四大“伽利略卫星”,土星则有一个大名鼎鼎的土卫六——也称为“泰坦”。这颗以巨神命名的卫星是1655年由惠更斯发现的,有时也被称为“惠更斯卫星”,它的块头在太阳系所有已知卫星中位居第二,仅比木卫三略小,却比八大行星之一的水星还大。
这样我们就结束了对土星、同时也是对太阳系六大经典行星的介绍。
比六大经典行星更遥远的太阳系天体都是近代、现代乃至需要留给后代去发现的,那其中目前位居行星之列的只有天王星和海王星那两个不太巨大的气态巨行星。再往外——在若干光年之外,在其他恒星周围,目前已发现了数以千计的行星,它们共同组成了一个正在快速扩容的丰富多彩的行星世界。
相对于如此庞大的行星世界来说,太阳系六大经典行星只是沧海一粟,但人类对六大经典行星的探索却并不渺小,因为它不仅是漫长征程的起点,也是未来探索的缩影。沿着这条探索的征程,无数令人兴奋的东西还有待我们去发现。