9/4 土星環側向地球
發布單位：天文館｜發布日期：2009-08-26
太陽系第2大的行星—土星，最大的特徵就是她那像呼拉圈一樣的美麗光環，通常用口徑5公分以上的小望遠鏡就可以觀賞。但您可曾想過沒有光環的土星是什麼樣子？9月4日前後，您就有機會可以目睹這個景象囉！
土星環消失的原因？
由塵粒與碎冰組成的土星光環是個非常龐大的結構，寬達250,000公里以上，相當於19.5倍地球直徑，但厚度居然不足1公里，像個用紙片剪下的甜甜圈環放在一顆球周圍一樣。因此，當地球與土星環繞太陽公轉的過程中，隨著太陽、地球、土星的相對位置改變，地球上所見的光環樣貌也會隨之改變（如下圖）。每隔14～15年（約土星繞太陽公轉半圈的時間），薄薄的光環恰巧側面朝向地球時，從地球上望去，光環像是消失不見般，讓看慣土星如樂樂球樣子的人，頓覺怪異。
土星環側向地球事件
9月4日，即為每14～15年一度的土星環消失事件再度發生的日子。此現象前次發生在1995-1996年，下一次則將在2025年發生。從前太空任務不若今日發達之時，由於少了土星環的干擾，科學家通常會利用土星環側向地球時觀察光環最暗的部分或最小的衛星的細節，甚至可能因而發現新衛星或新光環。下圖為哈柏太空望遠鏡（HST）於1995年5月22日所拍攝到的土星環消失景象。（圖片取自http://hubblesite.org/）
本次土星環側向地球的狀況
不過，今年的土星環側向地球現象並不若1995年那時容易觀察，主要原因在於此時土星亮度只有1.1等，且幾乎與太陽同方向，黃昏日落後的仰角高度不到10度，手腳必須快一點，才能欣賞到這個少了光環陪襯的土星。受限於周邊建築物遮擋之故，無法在臺北天文館處觀察土星光環側向地球的景象，因此若有興趣觀察者，必須自行前往西邊地平線附近完全無遮擋的地方，利用望遠鏡來挑戰。
如果沒辦法在9月初觀察到土星，則因土星在9月18日與太陽同方向、同時升沒而不可見，必須等到9月底之後，才能在清晨天亮前的東方低空中再見到它，不過此時土星環不是完全側向地球，就沒辦法看到土星環消失的模樣。
土星環與土星環消失事件的觀測歷史
1610年，伽利略是第一個透過望遠鏡觀察土星的天文學家，當時他利用放大20倍的自製望遠鏡觀察土星後，驚訝地發現土星圓盤兩側居然帶有兩個小圓球，記錄道：「土星是有三個圓球體黏在一起的天體！」，或像是「長了耳朵！」。連續數年的觀察，伽利略發現土星旁這兩個圓球的樣子似乎在慢慢改變，1612年完全不可見—這是人類史上第一次觀測到的土星環消失事件，但也惹惱了始終不解的伽利略，讓他就此放棄持續且系統性的觀察土星；不過，惱怒中的他仍憑直覺拋下一個正確的預測：「它們一定會回來的」！
荷蘭天文學家惠更斯利用解析力更好的望遠鏡觀察後，1655年提出假設：認為土星旁似乎環繞著一圈寬而薄的草帽狀光環，這個光環並沒有和土星本體接觸，只是環繞在土星周圍而已。之後他利用放大倍率50倍的自製望遠鏡，持續觀察土星，才驗證了他的理論：隨著太陽、地球、土星的相對位置改變，光環呈現的樣貌也會隨之改變！這個結果，後來發表在1659年出版的「Systema Saturnium」一書中。 然而，科學家與一般大眾一直到1670年代之後，才普遍接受惠更斯的理論。
在現代科技的幫助下，人們已經對土星環認識得更多，但親近土星的慾望卻從沒消失過。撥個空，去瞄一眼土星吧！
沒有留言:
張貼留言