什么叫土星的卫星(土星的卫星是什么)

人类发现的第一颗土星的卫星是什么？

1655年3月25日，荷兰天文学家惠更斯在用自制的3.7米长折射望远镜观测土星时，无意中发现了一颗土星的卫星。它就是最受天文学家瞩目的土卫六，是人类发现的第一颗土星卫星。这颗卫星被命名为提但(titan)。提但是希腊神话中的女巨神，第二代土星之神克洛诺斯(cronus)的妻子。

土卫六长期被认为是太阳系卫星的卫星之王。“先驱者号”探测器在距离它35万千米处拍下5张高分辨率照片，照片上土卫六呈现出美丽的桔红色。“旅行者号”测量的数据资料改写了土卫六原来5800千米的直径，实际为4828千米，迫不得已把王冠让给了木星的卫星木卫三，屈居第二。科学家一直对土卫六很感兴趣，原因在于它是卫星中唯一有大气存在的。大气的主要成分是氮，约占98%，甲烷占1%，其余为碳氢化合物等。大气层厚度约为2700千米。土卫六表面温度很低，在-190℃～-210℃之间，有美丽的液氮海洋。这些条件与地球早期生命起源的情况相似。

虽然看不到土卫六的表面，但“旅行者号”探测器提供的资料显示土卫六是太阳系中的又一个奇异世界，黑暗寒冷的表面，液氮的海洋，暗红的天空，偶尔洒下几点夹杂着碳氢化合物的氮雨等，表面可能存在有机物堆积。这些是人类了解生命起源和各种化学反应的理想之处。

土卫六离土星的平均距离约122万千米，几乎是沿着圆轨道绕土星运动。为什么土卫六能够等距离地绕土星运动，还是一个待解之谜。土卫六自被发现以来，至今已有300多年，但人类对它的认识还远远不够。

什么是土星的卫星？

除了光环之外，土星还有许多卫星（截至2009年，已经发现了62颗卫星）。这些卫星的大小不一，到土星的距离也各自不同。在这些卫星中，有一颗卫星叫做泰坦（土卫六）。通过小型望远镜就能观测到它，而土星最小的卫星要用大型望远镜才能观测到。

天文学家惠更斯在研究土星光环的起源时，无意中发现了泰坦，而直到惠更斯的通信文集公开之后，大家才知道这里面还有一个小故事。根据天文界当时的惯例，这位天文学家为了确保自己发现的优先权，将这个发现隐藏在了一个谜语中。这个谜语是由一些字母组成的，排列出来的句子隐晦地告诉读者，土星的伴侣绕着土星公转一周的时间不超过15天。

惠更斯将这个谜语寄给了英国著名的天文学家沃利斯，沃利斯在答复惠更斯时，除了对他表示感谢之外，还附赠了一个谜语，这个谜语比惠更斯的要长一些。当惠更斯向沃利斯解释了自己的谜语之后，沃利斯的回复让他非常惊讶，因为沃利斯的谜语的谜底与他的发现是相同的，只是使用的词语不同，而且比较长而已。后来，惠更斯才明白，沃利斯是想告诉他依靠谜语隐藏结论并不靠谱，所以他在看懂了惠更斯的谜语之后，自己编造了一个含义相同的谜语送给了惠更斯。

1655年，惠更斯宣布自己发现了土星的卫星泰坦之后，便认为太阳系已经完整了。那时候，正好有七大七小行星，与欧洲文化中的一组迷信数字相符。不过，30年之后，卡西尼打破了这个幻想，他又找到了土星的4颗卫星。100年之后，赫歇尔又找到了2颗卫星。1848年，邦德在哈佛天文台找到了土星的第八颗卫星；1898年，皮克林找了土星的第九颗卫星……

下面的一张表格，描述了土星的卫星及其他信息。

通过上述表格可以看出，这些卫星与土星的距离是不一样的，并且有着很大的差别。此外，4颗内层卫星的公转周期存在一种引潮力造成的和谐关系。5颗内层的卫星好像是一个群体，接着是一个巨大的缝隙；然后是另外两颗卫星组成的一个小群。它们的名字是泰坦和海伯利安（土卫七），接着是又一个宽大的缝隙；再然后是伊阿珀托斯（土卫八），最后是福比（土卫九）。

土星卫星们的公转周期之间存在着有趣的联系，土卫三的公转周期大约是土卫一公转周期的2倍，而土卫四的公转周期大约是土卫二公转周期的2倍。此外，泰坦公转周期的4倍与海伯利安公转周期的3倍大致一样。

需要注意的是，泰坦和海伯利安在引力的影响下有着特殊的相互作用。为了解释这一点，我们将它们的轨道图描述出来。通过下图可知，靠外的海伯利安轨道的偏心率十分大。假如两颗卫星在某个时刻在一条直线上相合，泰坦位于内侧A点上，而海伯利安位于外侧a点上。

经过65天，泰坦绕着土星旋转了4周，而海伯利安绕着土星旋转了3周，于是它们再次相合，而且距离上次相合的地方很近，但这并不是一直重合。此时，泰坦在B点上，而海伯利安在b点上。第三次相合的地方在直线Bb上面，以此类推，一直向上移动。其实，两次相合之间的差距要比图上显示的更小。经过19年的时间，这些相合点会遍布整个圆周。然后，泰坦和海伯利安会再次相合于Aa直线上。

这些相合点沿着圆周移动的轨迹就是海伯利安的运行轨道，准确地说是它的长轴随着这些点在转动，所以相合永远出现在两个轨道相距最远的地方。图中的虚线解释了海伯利安的轨道在9年内的变化情况。

在太阳系中，这是种独一无二的相互作用。但是，对于土卫一和土卫三、土卫二和土卫四来说，它们之间存也在相似的影响。

土卫六与土卫七的相互关系土星的光环和卫星的相互吸引还产生了一种影响：除了最外面的两颗卫星之外，这些物体全部处在同一平面中。如果没有其他情况的话，太阳的引力在几千年内就会把这些物体的轨道扯到多个平面中去，但它们相对于土星轨道的倾斜角不会发生变化。不过，由于它们之间的引力是相互的，所以轨道平面始终在一起，好像依附着行星一样。需要注意的是，与木星最外层的两颗卫星相同，绕着土星的最外层卫星的公转方向是自东向西的。

土星的卫星叫什么

土星拥有许多卫星，至目前为止所发现的卫星数已经有60多个。其中被命名的卫星中，11个是直径在300千米以下的小卫星，6个是直径在400~1500千米之间的中型卫星，还有一颗直径为5150千米的大卫星土卫六-泰坦。在土星的卫星当中，最内侧的6个都是小卫星，它们可能原本是大颗冰天体的碎片，与土星之间彼此有着密切的关系。