行星大气土星大气主要成分是氢和氦,并含有氨、甲烷和其他的气体
土星的体积约为地球的 745倍,其质量约为地球的95.18倍,其平均密度只有地球的1/8(0.70克/厘米3),在九大行星中密度最小
一般认为,土星有一个岩石核心,其外依次有很厚的冰壳、金属氢层、液态分子氢层,在此液层上空,有大气层
土星大气的上层,常为稠密的氨晶体云所覆盖,至今人们还无法看到下面的云层,无从了解底层大气的状态
氨晶体云呈现彩色的亮带和暗纹,平行于赤道,但其色泽不像木星那样鲜艳
颜色以金黄色为主,其余为橘黄色、淡黄色等,不过极区呈现绿色,是整个土星图像中最暗的区域
利用红外线探测的结果:云顶温度为103K,表面温度约为133K
美国发射的土星探测器先驱者11号还发现土星有一个由电离氢构成的广延电离层,其高层温度约为1250K
哈佛-史密森天体物理研究中心的A.F.库克,1981年春在分析旅行者1号的探测资料后,发现在稠密的氨晶体云之上约150公里处,有一层厚约60公里的霾层,它只存在于一些孤立的区域而不连成大片
在这霾层中,没有发现任何来自下层的对流扰动的现象
旅行者1号1980年8月的探测,还发现土星的南半球有一个红斑,和木星大红斑类似
它呈椭圆形,长约10000多公里,只有木星大红斑直径的1/3
接着,该探测器在1980年11月最接近土星之前几天,进一步发现这个红斑被一条黑色的环状物所包围
初步研究认为,它是一种巨大的反气旋风暴
此外,旅行者1号还拍摄到土星云层顶部一些奇怪的明亮白斑,而在土星的北半球拍摄到另一些这类椭圆形斑块,以及浅色的、小规模的对流云图案和一条数千公里长的波线
旅行者1号的这些探测表明,土星赤道风带的风速很大,达500米/秒,约为木星赤道风带速度的3~4倍,此赤道风带的宽度也比木星大得多,范围延伸到南北纬各40°
土星上风的动能,可能达到木星的16倍
英国的G.E.亨特认为:这是由于土星上的氨云层比木星厚,温度也较低,它们凝聚时所释放的额外热量,导致更多的能量加入旋涡,加速驱动赤道上的带状风,故风速更大,风带的宽度也更大
另一种看法认为:土星有内在的能源,其辐射出的能量约为其吸收的太阳热量的4.5倍,可能促使其赤道风带有更大的风速和能量
土星大气上层常为稠密的氨晶体云所渡盖,云层呈彩色的亮带和暗纹,平行于赤道
土星外层大气含有96.3%的分子氢和3.25%的氦(按容量计)
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