认识地球：土星 光环的奥秘(组图)
发布 : 2025-11-27 来源 : 明报新闻网
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卡西尼号探测器：土星的「春分」。（图：NASA）
地轴倾斜形成四季。（可观制图）
土星的「四季」。（可观制图）
土星环雨。（图：NASA）
2025年秋季星图。
我们之所以感到四季冷暖，是因为地轴相对公转平面倾斜23.4°，使太阳直射点在一年内南北往返。当北半球向太阳倾斜时，整个半球会接收到更多的直射阳光，进入夏季，相反则转为冬季；阳光直射赤道则对应春分与秋分。
光环开合 形成季节
土星自转轴亦倾斜26.7°，因此也有「季节」，这可由光环开合来判断。土星光环极薄，主光环直径约28万公里，平均厚度仅有10米。每逢土星的「春分」或「秋分」，光环只有侧边受到阳光照射，因太薄，在视觉上近乎「消失」。
逢春秋分 光环隐身
与地球不同，土星距离太阳远得多，公转一圈需要漫长的29.5年。因此，它「每季」长达约7年，而两次「分点」之间更是相隔约15年。土星上一次「春分」在2009年，卡西尼号探测器于隔天拍下了光环几乎隐形的经典影像。到今年5月6日土星「秋分」，「无环」的土星再次出现。
光环「平视」地球也「消失」
除了在「分点」时土星光环以侧边对准太阳外，当光环侧边对准地球时，也会产生视觉上的「消失」错觉。由于地球与土星的公转速度不同，两者公转轨道之间也有约2.5°夹角，土星环相对于地球的倾斜角除了「季节性」变化，还会加上波浪性的变化。可把土星光环想象成在远?x??平摆放的一张薄纸：视线稍微放低就可以见到纸的下面，稍高就可以见到纸的上面，而视线恰好掠过侧边时就几乎看不见。
3月24日曾出现土星光环侧边对准地球，光环「消失」；11月25日光环再次「收窄」至倾角约0.37°，光环看起来也会非常薄，如同细线将土星分为两半。
从科学角度看，光环是有「寿命」的。它主要由水冰微粒组成，正缓缓向土星「落雨」，估计1亿至3亿年后淡去。但对我们这一代观星者而言，光环仍会长伴夜空。
秋夜寻土星
行星会在恒星背景间移动，因此近年土星来到亮星较少的秋季夜空更显眼。在11月的夜空，可先在天顶附近寻找飞马座「秋季大四方」，南侧不远?x??一颗闪烁的明亮光点便是土星，以小型天文望远镜放大30倍就可观测到其光环了。
文：啬色园主办可观中心、可铭学校
（地球与太空）
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[科学小学堂 第012期]