土星的传说与考验
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土星(英文:Saturn,拉丁文:Saturnus,符号:?),是太阳系八大行星之一,距日距离排太阳系第六位。土星是气态巨行星,欧洲古希腊称之为克为由斯(古希腊语:Κρ?νο?;英语:Chronos),东方古代人们把土星称为瑞星。
土星主要由氢组成,还有少量的氦与微量元素,内部的核心包括岩石和冰,外围由数层金属氢和气体包裹着。最外层的大气层在外观上可以看出发亮的磁性光环,虽然有时会有长时间存在的现象,土星的风速高达1800公里/时,明显的比木星上的风速快,土星的行星磁场强度介于地球和木星之间,空气流非常之快,土星有别的星球没有的幽亮冰环,主要的成分是冰的微粒和较少数的岩石以及等离子,已经确认的土星的卫星总共有82颗[1],其中,土卫六是土星系统中最大的卫星、太阳系中第二大的卫星(半径2575Km)(太阳系最大的卫星是木星的木卫三,半径2631Km),天文学家通过分析红外线影像发现土星顶部是一个“非比寻常”的六边形漩涡,这种现象在太阳系内是无可比拟的。天文学及科学家认为这个点是土星上温度最高的点,土星上其他各处的温度是-185℃,而该漩涡处的温度则高达-122℃。天文学和科研组至今难以解释这种超今越古的气象。
虽然只有少量的直接资料,但土星的内部结构仍被认为与木星相似,即有一个被氢和氦包围着的小核心。岩石核心的构成与地球相似但密度更高。在核心之上,有更厚的液体金属氢层,然后是数层的液态氢和氦层,在最外层是厚达1000公里的大气层,也存在着各种型态冰的踪迹。估计核心区域的质量大约是地球质量的9-22倍。土星有非常热的内部,核心的温度高达11700℃,并且辐射至太空中的能量是它接受来自太阳的能量的2.5倍。大部分能量是由缓慢的重力压缩(克赫历程)产生,但这还不能充分解释土星的热能制造过程。额外的热能可能由另一种机制产生:在土星内部深处,液态氦的液滴如雨般穿过较轻的氢,在此过程中不断地通过空气旋转而产生热能量。
土星外围的大气层包括96.3%的氢和3.25%的氦,可以侦测到的气体还有氨、乙炔、乙烷、磷化氢和甲烷。上层的云由氨的冰晶组成,较低层的云则由硫化氢铵(NH4HS)或水组成。相对于太阳所含有的丰富的氦,土星大气层中氦的丰盈度明显高很多。
对于比氦重的元素的含量,如今所知不甚精确;但如果假设与太阳系形成时的原始丰盈度是相当的,则可估算出这些元素的总质量是地球质量的19-31倍,而且大部分都存在于土星的核心区域。
1610年,意大利天文学家伽利略观测到在土星的球状本体旁有奇怪的附属物。1659年,荷兰学者惠更斯证实这是离开本体的光环。当时观测到土星环有5个(1979年先驱者11号又探测到两个新环)。1675年意大利天文学家卡西尼,发现土星光环中间有一条暗缝(后称卡西尼环缝),他还猜测光环是由无数小颗粒构成。两个多世纪后的分光观测证实了他的猜测,但在这二百年间,土星环通常被看作是一个或几个扁平的固体物质盘。直到1856年,英国物理学家麦克斯韦从理论上论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统
土星有众多的卫星。精确的数量尚不能确定,所有在环上的大冰块理论上来说都是卫星,而且要区分出是环上的大颗粒还是小卫星是很困难的。到2009年,已经确认的卫星有62颗(2019年已经确认了82颗),其中52颗已经有了正式的名称;还有3颗可能是环上尘埃的聚集体而未能确认。许多卫星都非常的小:34颗的直径小于10公里,另外13颗的直径小于50公里,只有7颗有足够的质量能够以自身的重力达到流体静力平衡。
在史前时代就已经知道土星的存在,在古代,它是除了地球之外已知的五颗行星中最远的一颗,并且有与其特性相符的各式各样的神话。在古罗马神话中它是农神,从这颗行星所采用的名字,它是农业和收获的神祇。罗马人认为他与希腊神克洛诺斯,希腊人认为最外层的行星是神圣的克洛诺斯,而罗马人也承袭这个传统。
在印度占星学,有9个占星用的天体,像是著名的纳瓦格拉哈历(Navagraha,梵文:??????),土星是其中之一称为“Sani”或“Shani”,法官在众行星之中,由大家共同评判各自的行为是好或是坏。古代的东方的五行之说选定这颗行星是土星,是在传统上用于自然分类的元素之一。在古希伯来语,土星称为“Shabbathai”,它的天使是卡西尔(Cassiel),意思是智慧之神或有益于身心的;是Agiel(精灵),它更为黑暗的一面就是恶魔(lzaz)
土星的守护兽是之前遭遇过的岩石巨人,土之心已经得到,土之心可以用来召唤厚土铠甲,拥有如大地一般的防御力,及生命力。
下一关冥王星,也是唯一暗黑属性的,象征死亡与重生,也象征时空