太空探索／土星環不見了！ 9/4天文奇景

qa5969956

太陽系第二大行星土星，最大的特徵就是有一個像呼拉圈的美麗光環，通常用口徑5公分以上的小望遠鏡就可以觀測到，9月4日土星環會消失不見，台北市立天文科學教育館解釋，土星光環是因為橫面正對地球，太陽、地球、土星的相對位置改變，從地球望去，土星環就像是消失不見，上次發生土星環消失的現象在1995到1996年，下一次是在2025年。今年觀測的條件不佳，觀看動作若不快，就看不到這個天文奇景。


由塵粒與碎冰組成的土星光環是個非常龐大的結構，寬達25萬公里以上，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，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。每隔14～15年大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。


天文館指出，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。


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，而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，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，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。


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。（文／取自台北市立天文館，網址：http://www.tam.gov.tw/cgi-bin/Message/MM_msg_control?mode=viewnews&ts=4a94eff9:1879&theme=/3790000000/379040000E/379041700E/tam.message2&layout=）