太阳系主要天体简况

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土星卫星--土卫一Mimas

    土卫一美马斯几乎全部由冰构成。其表面有一个直径130公里的巨大陨坑。形成这个陨坑的碰撞差一点将土卫一整个击碎。土卫一的表面主要是一个直径130千米的环形山，取名为赫歇耳(Herschel)，它几乎是整个卫星直径的三分之一。赫歇耳的内壁大约有5千米高，部分底部深10千米，中央山峰在环形山中隆起6千米。造成形成这个环形山的撞击一定差点将土卫一撞碎。撞击的反面可看到裂缝，可能就是因为这次撞击。表面的环形山处于饱和状，但没有一个同赫歇耳一样大。这表明在土卫一的早期历史中，可能被一个比创造出这个环形山的星体更大的物体撞击，使新卫星完全破裂（抹去当时所有表面撞击痕迹），但后来碎片又合并在一起组成了今天的土卫一。乔凡尼·多美尼科·卡西尼为了表达对国王路易十四的敬意将发现的四颗卫星(它们是土卫三-特提斯,土卫四-狄俄涅,土卫五-雷亚以及土卫八-伊阿珀托斯)命名为"Lodicea Sidera"(路易之星).天文学家依据习惯把这五颗卫星以数字加以编号.其他的卫星则被称为"惠更斯卫星"或"土星的第六颗卫星"(从当时知道的距离土星远近排列,土卫一美马斯和土卫二恩克拉多斯在1789年被发现).



土卫二Enceladus 恩克拉多斯
    在希腊神话中，Enceladus是一个巨人，他在战斗中战败后被雅典娜埋葬在Etna山下。它由赫歇耳于1789年发现。
    土卫二在太阳系诸多星体中具有较高的反照率 (>0.9)。它的表面有新鲜、干净的空气。土卫二表面至少有五种地形已被确认。除了陨石坑外还有平缓的平原和沿直线延伸的裂缝与山脊。

一些表面相对来说较年轻，可能小于1亿年。这意味着土卫二最近可能非常活跃（可能至今都很活跃）。也可能有一些“水火山”依然动作。土卫二太小，不能被内部衰退的放射性物质加热（热量可能在很久以前既已衰退完）。
    土卫二与土卫四以1:2的固定共动关系运行（与木卫一和木卫二的情形相似）。这形成了供热机制，但这还不足以溶解冰。土卫二可能由一些低溶点的物质，如纯水组成。
  天文信息
    2007年3月14日南方新闻网：天文学家12日在美国得克萨斯州举办的“月球与行星科学年会”上提出，土星卫星土卫二内核的放射物衰变可能为这颗卫星提供了持续热能。如获证实，这意味着土卫二已具备产生生命的三大条件:地下热源、有机物和液态水。太空“喷泉” 去年3月，飞过土卫二附近的美国“卡西尼”号探测器发回照片显示，土卫二上有类似间歇泉的冰屑和水蒸气喷发景象，表明这颗天体上可能存在液态水。尽管照片没有拍到液态水，但科学家认为，照片上的冰屑和水蒸气来自土卫二地表较浅处的“地下水库” 。研究人员猜想，这些液态水表面为薄冰覆盖。若覆盖冰层出现裂隙，液态水的温度和压力都会急剧下降，一方面形成水蒸气喷发，另一方面喷出水蒸气迅速冷凝成冰屑，类似于地球上的热泉眼，只不过温度要低得多。美国科罗拉多州太空科学研究所的影像分析专家卡罗琳·波尔科说，如果这个地表温度低至零下200摄氏度的星球上存在液态水，其地下就可能存在热源。另外，美国亚利桑那大学研究人员通过对“卡西尼”传回资料进行光谱分析，认为土卫二南极附近可能存 在少量有机物。
  地下热源
    由此，科学家们对土卫二地下存在持续热源的假说展开了研究。在12日的会议上，有关专家提出了自己的 看法:土卫二内部的放射性物质衰变就是持续热能来源。美国航空和航天局“卡西尼”项目主要研究人员之一丹尼斯·马特森说，土卫二形成之初是个冰块和岩石混合体，其中岩石部分含有两种放射物同位素。45亿年来，放射性衰变不断，散发大量热能，逐渐造就了土卫二岩质核心外包冰层的结构。直到今天，土卫二内部的放射性衰变也没有停止，内核产生的热能又进一步融化着土卫二的中心部分。正是这样周而复始的放射性衰变为土卫二提供了源源不断的热能，并打破了其南极附近冰层的平衡，形成高温区域，造成冰层断裂，直接导致了“卡西尼”捕捉到的冰屑及水蒸气喷发现象。
  存在生命
    美联社分析说，这一假说具有重大意义。若经证实，土卫二便具备了产生生命的三大条件:持续的热源、有机物和液态水。马特森说:“这告诉我们，以土卫二的内部条件，它曾经或仍然可能发生生化反应。”当然，一切假说毕竟只是一种合理猜测。现在断言土卫二上是否存在生命为时尚早。2008年3月，“卡西尼”将再次飞到距土卫二仅350公里处观测。届时，可能将有更多太空奥秘被逐一揭开。
    土卫二可能是土星的稀薄的E光环中物质的供给源。另外由于这物质不可能在光环中存在数千年之久，它可能与土卫二最近的活跃有关。另外光环也有可能是由高速的不断碰撞的粒子与不同的卫星共同维系。
(英语发音"en SEL a dus")
公转轨道: 距土星 238,020 千米
卫星直径: 498 千米
质量: 7.30e19 千克


土卫三Tethy 特提斯
(英语发音 "TEE this" )距土星第九远已知卫星：
    在希腊神话里，Tethys是一个女巨人也是一个女海神，是大洋神俄亥阿诺斯的妹妹、并是他的妻子。
    它在1684年由卡西尼发现。
    土卫三的低密度表明它是几乎全部由水和冰组成，这与土卫四和土卫五十分相象。它的西半球有一座巨大的称为Odysseus的由撞击产生的陨石坑，它的400千米的直径相当于土卫三本身的40％。这么巨大的撞击没有乇底地撞碎土卫三，表明它可能在当时是液状的或者至少不是真正的固态。这个陨石现在是相当平坦的（或者说它已趋向于土卫三的球状），这就像在木卫四上的陨石坑，没有在月球和水星上能普遍看到的很高的环形山和中心顶点。第二个在土卫三上看到的主要地貌是巨大的山谷（叫做Ithaca Chａｓｍａ）。它有100千米宽，3到5千米深，全长2000千米或者说是土卫三周长的四分之三。很清楚，土卫三不是一直是凝结的固体。在它过去的某些时刻，它可能是液态的。历史上由碰撞产生的陨石坑已经平滑了，随着它的凝固和膨胀，它的表面可能裂开而产生额外的容量，这样便产生了Ithaca Chａｓｍａ。其余一些小的为我们现在所看到的撞击出的陨石坑都较年轻。像在土卫四和土卫五上一样，在土卫三上没有反照率特征。
    土卫十三和土卫十四的轨道在土卫三的拉格朗日点上（在同一轨道上，前或后的60度位置）。土卫三的冰质星体构造与土卫四、土卫五相似。密度为1.21 克/立方厘米，表明它几乎全由冰水组成。它的冰质表面上环形山密布，有些是因冰里的断层所致。土卫三有个巨大的沟渠，宽65千米（40英里），从中心上部一直延伸到左侧，覆盖土卫三整个圆周的四分之三。这个裂缝的长度大致是科学家所能推测土卫三过去是不是有液态存在、外壳比内核先变硬的长度。峡谷被命名为Ithaca Chａｓｍａ。一片巨大宽阔相对年轻的平原在土卫三上也存在。土卫三的表面温度为-187°C (-305°F)。
  土卫三状态
发现者 卡西尼
发现日期 1684
质量（千克） 7.55e+20
质量比(地球为1) 1.2634e-04
赤道半径(千米) 530
赤道半径比(地球为1) 8.3098e-02
平均密度(克/立方厘米) 1.21
距土星比均距离(千米) 294,660
自转周期(天) 1.887802
公转周期(天) 1.887802
平均公转速度(千米/秒) 11.36
公转偏心率 0.0000
公转倾斜角(度) 1.09
脱离速度(千米/秒) 0.436
可视几何反照率 0.9
可见星等 10.2
表面平均温度 -187°C

公转轨道: 距土星 294,660 千米
卫星直径: 1060 千米
质量: 6.22e20 千克

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土卫四Dione 狄俄涅(英语发音 "dy OH nee" )
    是土星已知卫星中距土星第十二近的一颗
    在希腊神话中，Dione与宙斯（木星）生下了阿佛洛狄特（金星）。（阿佛洛狄特即维纳斯是克洛诺斯把他的父亲乌拉诺斯的肢体投入大海中时从泡沫中诞生出来的。摘自《罗马神话故事》，有出入。－－译注）它是在1684年由卡西尼发现的。
    土卫四是土星卫星中密度最大者(另外，土卫六由于地心引力对卫星的压缩，使它的密度不断增大)。它主要由冰水混合物组成，但可能由有待考虑的更质密的硅酸盐石组成。尽管它有一点儿小，但Dione还是很类似于土卫五。它们都有相近的物质组成、反照率和多种地形。它们自转同步，但朝自转方向的半球却不相同。在背朝自转方向的半球（逆半球）上，有一个在暗背景下的由亮条纹组成的网状物和一些明显的陨石坑，这些条纹覆盖在陨石坑上，表明它们比较新。朝自转方向的半球（顺半球）上有着很深的陨石坑并且有同样的光亮反射。像木卫四一样，这些陨石坑缺少在月球和水星上可看到的高度起伏的表面。
    以下是一些解释：Dione形成后不久是十分活跃的，一些变化过程（冰火山现象）使Dione的大部分换了新颜，顺半球保留了条纹的地形，也可能在整个地表都有。不久之后，当内部活动和和地表变化结束后，发生了一系列很不强烈的撞击。留下的陨石坑小到在旅行者上的照片都看不到，这主要集中于顺半球，并除去了条纹地形，然而却完整地保留在了逆半球。
公转轨道: 距土星377,400 千米
卫星直径: 1120 千米
质量: 1.05e21 千克


土卫五Rhea 雷亚(英语发音"REE a")
    是土星已知卫星中距土星第十四近的一颗，且为第二大：
    在希腊神话中，瑞亚是Cronus（萨图恩）的妹妹兼妻子， Demeter, 哈迪斯 (普路托), 赫拉, Hestia, 波寒冬(尼普顿)和宙斯(朱庇特)的母亲。它于1672年被卡西尼发现。
    虽然稍微大一些，土卫五与Dione（土卫四）有些类似。它们的组成相似，反照率特征相似，有不同地形。二者都自转同步，但面向公转方向的半球不同。
    土卫五主要由混合着冰水的岩石组成，其占卫星总质量的三分之一不到。面向公转的半球环形山遍布，但亮度一致(左图)。就像木卫四，缺少在月球和水星上所具有的环形山周围地势有

明显起伏的特征。另一个半球上，在黑暗的背景中，一条条纹组成一个网状，可见的环形山较少
公转轨道: 距土星 527,040 千米
卫星直径: 1530 千米
质量: 2.49e21 千克


土卫六Titan

    土星的卫星中，土卫六泰坦是天文学家关注的天体之一。它于1655年被荷兰天文学家惠更斯发现。长期以来，土卫六一直被认为是卫星中体积最大的，也是太阳系中唯一拥有大气的卫星，其大气成分主要是甲烷；过去认为它的表面温度也不很低，因而人们推测在它上面可能存在生命。“旅行者1号”发回的数据却令人失望，它发现土卫六的直径只有5150公里，并不是太阳系中最大的卫星（木卫三的直径最大，为5262公里），它有一层稠密的大气层和一个液态的表面，其大气层至少有400公里厚，甲烷成分不到1％，大气的主要成份是氦，占98％，还有少量的乙烷、乙烯及乙炔等气体。土卫六的表面温度在-181℃到-208℃之间，液态表面下有一个冰幔和一个岩石核心。飞船未发现存在任何生命的痕迹。土卫六能向外发射电波，使人感到迷惑。此外，土卫六轨道附近有一个氢云。
    长期以来，土卫六一直被认为是太阳系卫星中体积最大、比水星还大的卫星之王。旅行者号探测器的一次近距离测量，在35千米处拍下5张高分辨率的照片。照片上土卫六展现出美丽的桔红色的星体，像一个熟透了的桔子。更重要的是收到的数据资料，改写了土卫六原来5800千米的直径，实际直径应为4828千米，迫不得已地把“卫星之王”的桂冠转让给了木星的卫星木卫三，屈居第二。这并没有影响它的地位，科学家们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天体。大气的主要成分是氮，约占98％，甲烷占1％，其余的碳氢化合物在大气中所占比例非常小，大气层厚度约为2700千米。土卫六的表面温度很低，在-190℃～-210℃之间，使之形成了美丽的液氮海洋。
虽然我们看不到土卫六的表面，但旅行者号探测器为我们提供的资料显示：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。这些是人类了解生命起源和各种化学反应的理想之处。从惠更斯发现土卫六以来，至今已有300多年的历史，土卫六仍是一个待解之谜。要想对土卫六有更深刻的认识，还需要人类不断地进行探索。

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土卫八Iapetus 伊阿珀托斯
    是土星已知卫星中距土星第十七近、第三大的一颗：
    希腊神话中，Iapetus是一个巨人，乌拉若斯的儿子，普罗米修斯和Atlas的父亲，人类的祖先。
  　它由卡西尼于1671年发现。
　　密度仅为1.1，土卫八的大部分肯定是由冰水组成的。正对公转和反对公转的半球完全不同。正转半球的反照率在0.03到0.05之间，与煤烟一样暗，反面为1.5，几乎同木卫四一样亮。这些不同点太明显，使得卡西尼注意到了，说出了“我只能见到土卫八的一面，另一面则不能。”的话。
　　对此的一个解释是正转半球被土卫九上撒下的煤质尘埃覆盖。然而，土卫八的颜色与土卫九的并不相配。另一个可能是因为土卫八内部的活跃作用引起。这个难题加上这两个半球分界处的线是无法形容的形状，增添了人们的疑惑。
　　所有的土星的卫星，除了土卫八与土卫九，处于土星赤道平面。土卫八的倾斜角近15度。
公转轨道：距土星 3,561,300 千米
卫星直径：1460 千米
质量：1.88e21 千克


土卫九Phoebe

    土卫九是唯一的逆行卫星，它绕土星的转动方向和土星绕太阳的转动方向相反。由于土卫九与土星的自转方向相反，在土卫九上会觉得土星以极快速度自转，似乎土星只要不到5小时就自转一周，比土星实际自转要快一倍多。
    土卫九绕土星的公转周期约为1.5年，而它的自转周期却只有9到1小时，在土卫九上，会看到土星、太阳和其它恒星从西方升起，不到5小时就从东方落下。土卫九不大，直径只有200千米左右，呈圆球体，与土星距离达1295万千米，所以在土卫九上看到的土星很小，跟我们看到的月亮差不多大。
    一些科学家认为这颗卫星原是一个外来者，并非土星的“亲生骨肉”。也许在很早的一个时期，有一颗彗星核偶尔闯进土星附近，被土星俘获而成为土卫家族中的一员。
    ＜希腊神话＞学识女神福柏（Phoibe），天神乌剌诺斯（Ouranos）与地神该亚（Gaia）之女，巨神提坦族（Titans）之。



土卫十 Janus 杰纳斯
    是土星已知卫星中距其第六近的一颗：
　　杰纳斯是门与门口的神，他被描绘成在相反方向拥有两张脸。它也是英语单词“January（一月）”的词根。
　　它是在1966年被法国天文学家Audouin Dollfus发现的。
　　Dollfus被公认为发现了土卫十，但这不能肯定。他看到的物体是土卫十还是土卫十一不能确定，而且他的观察进入了一个错误的轨道。（步行者号独立发现了它，但是它的电报比Dollfus的晚到几个小时）Larson和Fountain在1978年认定事实上在土星上空大约151000千米处有两颗卫星。这在1980年被旅行者1号证实了。
　　土卫十和土卫十一是“双星”，两者公转轨道相关仅50千米，连它们任何一个的半径都不到。它们的轨道运行速度近似相等。低的、快的那一颗会慢慢地赶上另一颗，当他们相互靠近时，他们交换一些动量。这样最后导致低的一颗升到一个高的轨道，而高的一颗降低到低的轨道上。他们就这样交换位置。
　　这种转变每四年发生一次，这里所给出的轨道数据是当年旅行者号测得的。
　　土卫十被广泛地认为拥有大于30千米的环形山（陨石坑），但少有直线相貌。它的表面看上去比土卫十六的古老，但比土卫十七的年轻。
公转轨道：距土星 151,472 千米
卫星直径：178 千米（196×192×50）
质量：2.01e18 千克

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土星Saturn
    土星古称镇星，直径119300公里（为地球的9.5倍），是太阳系第二大行星。它与邻居木星十分相像，表面也是液态氢和氦的海洋，上方同样覆盖着厚厚的云层。土星上狂风肆虐，沿东西方向的风速可超过每小时1600公里。土星上空的云层就是这些狂风造成的，云层中含有大量的结晶氨。
    土星轨道距太阳142，940万千米，公转周期为10759.5天，相当于29.5个地球年，视星等为0.67等。在太阳系的行星中，土星的光环最惹人注目，它使土星看上去就像戴着一顶漂亮的大草帽。观测表明构成光环的物质是碎冰块、岩石块、尘埃、颗粒等，它们排列成一系列的圆圈，绕着土星旋转。
    土星运动迟缓，人们便将它看做掌握时间和命运的象征。罗马神话中称之为第二代天神克洛诺斯，它是在推翻父亲之后登上天神宝座的。无论东方还是西方，都把土星与人类密切相关的农业联系在一起，在天文学中表示的符号，像是一把主宰着农业的大镰刀。
在1781年发现天王星之前，人们曾认为土星是离太阳最远的行星。在望远镜中可以看到土星被一条美丽的光环围绕。土星还有较多的卫星，到1978年为止，已发现并证实的有10个，以后又陆续有人提出新的发现。
    土星在很多方面像木星，如它与木星同属于巨行星，它的体积是地球的745倍，质量是地球的95.18倍。在太阳系九大行星中，土星的大小和质量仅次于木星，占第二位。它像木星一样被色彩斑斓的云带所缭绕，并被较多的卫星所拱卫。它由于快速自转而呈扁球形。赤道半径约为60，000公里。土星的平均密度只有0.70克/厘米立方米，是八大行星中密度最小的。如果把它放在水中，它会浮在水面上。土星的大半径和低密度使其表面的重力加速度和地球表面相近。土星在冲日时的亮度可与天空中最亮的恒星相比。由于光环的平面与土星轨道面不重合，而且光环平面在绕日运动中方向保持不变，所以从地球上看，光环的视面积便不固定，从而使土星的视亮度也发生变化。当土星光环有最大视面积时，土星显得亮一些；当视线正好与光环平面重合时，光环便呈现为一条直线，土星就显得暗些。二者之间的亮度大约相差3倍。
    土星绕太阳公转的轨道半径约为14亿公里，它的轨道是椭圆的。它同太阳的距离在近日点时和在远日点时相差约1.5亿公里。土星绕太阳公转的平均速度约为每秒9.64公里，公转一周约29.5年。土星也有四季，只是每一季的时间要长达7年多，因为离太阳遥远，即使是夏季也十极其寒冷。土星自转很快，但不同纬度自转的速度却不一样，这种差别比木星还大。赤道上自转周期是10小时14分，纬度60度处则变成10小时40分。这就是说在土星赤道上，一个昼夜只有10小时零14分。
土星大气以氢、氦为主，并含有甲烷和其他气体，大气中飘浮着由稠密的氨晶体组成的云。从望远镜中看去，这些云像木星的云一样形成相互平行的条纹，但不如木星云带那样鲜艳，只是比木星云带规则得多。土星云带以金黄色为主，其余是橘黄色、淡黄色等。土星的表面同木星一样，也是流体的。它赤道附近的气流与自转方向相同，速度可达每秒500米，比木星上的风力要大得多。土星极地附近呈绿色，是整个表面最暗的区域。根据红外观测得知，云顶温度为-170℃，比木星低50℃。土星表面的温度约为-140℃。土星表面有时会出现白斑，最著名的白斑是1933年8月发现的，这块白斑出现在赤道区，呈蛋形，长度达到土星直径的1/5.以后这个白斑不断地扩大，几乎蔓延到整个赤道带。
    由于这颗行星表面温度较低而逃逸速度又大（35.6公里/秒），使土星保留着几十亿年前它形成时所拥有的全部氢和氦。因此，科学家认为，研究土星目前的成分就等于研究太阳系形成初期的原始成分，这对于了解太阳内部活动及其演化有很大帮助。一般认为土星的化学组成像木星，不过氢的含量较少。土星上的甲烷含量比木星多，而氨的含量则比木星少。
1973年 4月美国发射的行星际探测器“先驱者”11号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977℃。观测结果表明，土星极区有极光。
    目前认为，土星形成时，起先是土物质和冰物质吸积，继之是气体积聚。因此，土星有一个直径20，000公里的岩石核心。这个核占土星质量的10%到20％，核外包围着5，000公里厚的冰壳，再外面是8，000公里厚的金属氢层，金属氢之外是一个广延的分子氢层。
    1969年，一架飞机在地球大气高层对土星的热辐射作了红外观测，发现土星和木星一样，它辐射出的能量是它从太阳接收到的能量的两倍。这表明土星和木星一样有内在能源。后来“先驱者”11号的红外探测证实了这一点，测得土星发出的能量是从太阳吸收到的2.5倍。
  土星的光环
    1610年，意大利天文学家伽利略观测到在土星的球状本体旁有奇怪的附属物。1659年，荷兰学者惠更斯证认出这是离开本体的光环。1675年意大利天文学家卡西尼，发现土星光环中间有一条暗缝，后称卡西尼环缝。他还猜测，光环是由无数小颗粒构成。两个多世纪后的分光观测证实了他的猜测。但在这二百年间，土星环通常被看做是一个或几个扁平的固体物质盘。直到1856年，英国物理学家麦克斯韦从理论上论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统。
    土星环位于土星的赤道面上。在空间探测以前，从地面观测得知土星环有五个，其中包括三个主环（A环、B环、C环）和两个暗环（D环、E环）。B环既宽又亮，它的内侧是C环，外侧是A环。A环和B环之间为宽约5，000公里的卡西尼缝，它是天文学家卡西尼在1675年发现的。B环的内半径91，500公里，外半径116，500公里，宽度是25，000公里，可以并排安放两个地球。A环的内半径121，500公里，外半径137，000公里，宽度15，500公里。C环很暗，它从B环的内边缘一直延伸到离土星表面只有12，000公里处，宽度约19，000公里。1969年在C环内侧发现了更暗的D环，它几乎触及土星表面。在A环外侧还有一个E环，由非常稀疏的物质碎片构成，延伸在五、六个土星半径以外。1979年9月，“先驱者”11号探测到两个新环──F环和G环。F环很窄，宽度不到800公里，离土星中心的距离为2.33个土星半径，正好在A环的外侧。G环离土星很远，展布在离土星中心大约10～15个土星半径间的广阔地带。“先驱者”11号还测定了A环、B环、C环和卡西尼缝的位置、宽度，其结果同地面观测相差不大。“先驱者”11号的紫外辉光观测发现，在土星的可见环周围有巨大的氢云。环本身是氢云的源。除了A环、B环、C环以外的其他环都很暗弱。土星的赤道面与轨道面的倾角较大，从地球上看，土星呈现出南北方向的摆动，这就造成了土星环形状的周期变化。仔细观测发现，土星环内除卡西尼缝以外，还有若干条缝，它们是质点密度较小的区域，但大多不完整且具有暂时性。只有A环中的恩克缝是永久性的，不过，环缝也不完整。科学家认为这些环缝都是土星卫星的引力共振造成的，犹如木星的巨大引力摄动造成小行星带中的柯克伍德缝一样。“先驱者”11号在A环与F环之间发现一个新的环缝，称为“先驱者缝”，还测得恩克缝的宽度为876公里。由观测阐明土星环的本质，要归功于美国天文学家基勒，他在1895年从土星环的反射光的多普勒频移发现土星环不是固体盘，而是以独立轨道绕土星旋转的大群质点。土星环掩星并没有把被掩的星光完全挡住，这也说明土星环是由分离质点构成的。1972年从土星环反射的雷达回波得知，环的质点是直径介于4到30厘米之间的冰块。
    探测器传回的土星照片让科学家非常吃惊,在近处所看到的土星环，竟然是碎石块和冰块一大片，使人眼花缭乱，它们的直径从几厘米到几十厘米不等，只有少量的超过1米或者更大。土星周围的环平面内有数百条到数千条环,大小不等,形状各异。大部分环是对称地绕土星转的，也有不对称的，有完整的、比较完整的、残缺不全的。环的形状有锯齿形的，有辐射状的。令科学家迷惑不解的是，有的环好象是由几股细绳松散的搓成的粗绳一样，或者说像姑娘们的发辫那样相互扭结在一起。辐射状的环更是令科学家大开了眼界而又伤透了脑筋，组成环的物质就象车轮那样，步调整齐的绕着土星转，这样岂不要求那些离的越远的碎石块和冰块运动的速度越快吗？这显然违背了目前已经掌握的物质运动定律。那么，这是一个什么样的规律在起作用呢？

目前仍在探索中。
土星内部也与木星相似，有一个岩石构成的核心。核的外面是5000公里厚的冰层和8000公里的金属氢组成的壳层，最外面被色彩斑斓的云带包围着。土星的大气运动比较平静，表面温度很低，约为零下140摄氏度。
    土星以平均每秒9.64公里的速度斜着身子绕太阳公转，其轨道半径约为14亿公里，公转速度较慢，绕太阳一周需29.5年，可是它的自转很快，赤道上的自转周期是10小时14分钟。

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天王星卫星--天卫一 Ariel

    天卫一是天王星的已知卫星中距其第十二近卫星
    Ariel是莎士比亚的作品《暴风雨》中的一个淘气、快活的人物的名字。
    它是在1851年由Lassell发现的。
    天卫一的外表与天卫三的十分相似，虽然天卫三要比天卫一大35％。天王星所胡的大卫星都是由占40～50％的冰及一些岩石组成的，比诸如土卫五之类的土星的卫星所含的岩石稍微多一些。
    天卫一的表面是由火山坑地形和连接互通的山谷（有几百千米长，右图上部；有10000米深）组成。这与天卫三上的情况十分相似，但却要比之规模大得多。一些火山坑已被掩没了一半。
    天卫一的表面的历史显然相当短（虽然要比诸如土卫二的来得长）；显而易见，一些地壳运动已在进行。在谷地中间的一些脊被认为是冰的熔化造成的。或许很久以前，天卫一的内部是相当热的，但现在却十分冷。或许谷地是在天卫一结冻时形成的裂缝。
    天卫一是天王星的5颗大卫星之一。其表面温度约为-200摄氏度。该卫星组成部分有一半是冰。其表面有裂谷，冰就是液态物质从内部沿裂缝上升后冻结而成的，因而天卫一的表面为平滑致密的冰所覆盖。1988年9月，美国康奈尔大学的几位科学家宣布，他们分析“旅行者”2号于1986年1月飞越天王星及其卫星时发回的照片后，发现天卫一的几幅照片显示出火山流的证据。流的稠厚性和外观特征表明它不是液体，而是呈可塑状态的水冰。水冰从天卫一内部被推向表面的过程就是“冰火山活动”。在天卫一内部，由于热的作用使水冰软化，这些冰软得足以在天卫一表面移动，又表明其中尚含有甲烷或氨之类的少量其他物质。这些事实表明天卫一在地质上曾经是活动的。天卫一曾有过冰火山活动，对于地球上的人类而言，堪称奇景。遗憾的是，目前尚无办法对天卫一做进一步的探测。
公转轨道: 距天王星190,930 千米
卫星直径: 1158 千米
质量: 1.27e21 千克


天卫二Umbriel

    和天卫四很相似，但后者要比它大35％。天王星的大卫星都是由占40～50％的冰和岩石混合而成，它所含的岩石比土卫五之类所含的要多一些。天卫二的剧烈起伏的火山口地形可能从它形成以来就一直稳定存在。它比天卫一和天卫三。天卫二非常暗，它反射的光大约是天王星最亮的卫星－－天卫一的一半。

公转轨道: 距天王星 436,270 千米
卫星直径: 1578 千米
质量: 3.49e21 千克





天卫三Titania (英语发音"ti TAY nee uh")
    是天王星第一大卫星，已知卫星中距天王星第十四近：
    Titania是莎士比亚的作器《仲夏夜之梦》中Oberon的妻子兼精灵的皇后的名字。
    它由赫歇耳于1787年发现。天卫三的外表和天卫一很相似，但天卫一要比它小25％。天王星的大卫星都是由占40～50％的冰和岩石混合而成，它所含的岩石比土卫五之类所含的要多一些。天卫三的表面是由火山口地形和相连长达数千米的山谷混合而成，一些火山口已被填没了一半。天卫三的表面相对而言尚为年轻（虽然比土卫二的年龄大一些），但它很显然已经过了一些地壳变化。
    有关天卫三的历史的一个推测：它曾经由于温度过高而成为液态。它的表面首先冷凝，所以当它的内核冷凝时，内部的变化造成它的外壳开裂，也就造成现在我们所看到的山谷。
公转轨道: 距天王星 436,270 千米
卫星直径: 1578 千米
质量: 3.49e21 千克





天卫四Oberon (英语发音"OH buh ron")
    是天王星已知卫星中最外层也是第二大的卫星
    Oberon莎士比亚作品《仲夏夜之梦》中Titania的丈夫，即精灵之王的名字。
    它是在1787年由赫歇耳发现的。
    天卫四和天卫二的外表十分相似，但天卫四比天卫二大35％，所有天王星的大卫星都是由占40－50％的冰及岩石组成。它们岩石含量比土星的大卫星如土卫五要高。天卫四的剧烈起伏的火山口估计自其形成以来就较为稳定。它的火山口比天卫一和天卫三的要大得多。其上的一些火山口能够喷射出与木卫四上的相似的射线。一些火山口的表面是黑的，可能是覆盖着较暗的物质渗透入火山口。在天卫四的整个南半球可以看到很大的断层横其间。这表明在天卫四的历史中曾有过一些地质活动。
公转轨道: 距天王星 583,420 千米
卫星直径: 1523 千米
质量: 3.03e21 千克


天卫五Miranda (英语发音"mi RAN duh")
    是天王星已知卫星中距其第十一近，也是天王星的大卫星中靠天王星最近的一颗。
    Miranda是莎士比亚的作品《暴风雨》中魔术师的一个女儿的名字
    它是由Kuiper于1948年发现。
    旅行者2号为了继续飞向海王星，不得不飞近天王星以获得推动力，由于整个飞行的方向几乎与黄道面成90度角，所以只与天卫五十分接近。在旅行者2号飞近之前，由于天卫五不是海王星的最大卫星，也没有什么特别之处，因此也不可能被选为主要研究对象，所以当时对于这颗卫星几乎是一无所知的。然而旅行者2号却证明了这是一颗非常有趣的卫星。
    天卫五是由冰与岩石各半混合而成。天卫五的表面是由众多的环形山地形和奇异的凹线、山谷和悬崖组成。
起先，旅行者2号带来的天卫五图片上的情景使人们困惑不解。每个人过去都认为天王星的卫星的地质内部活动的历史极短（就像木卫四）。对那些进行现场直播的工作人员来说，如何去讲解这至今仍无法解释的古怪地形是一项很大的困难。他们常用的那些深奥难懂的行话也已经无济于事了，他们不得不用一些诸如“^或v的钜齿图”、“跑道”、和“多层蛋糕”之类的术语来措述天卫五的奇异的地形。
    后来人们认为天卫五自其产生后经历过多次的粉碎与重新聚合，并且每次都破坏了一部分的原始表面，露出一些内部物质。然而现在，另一更易被人们接受的理论产生了，那就是这些地形是由于熔化的冰而造成的。对于天卫五的奇异地形中熔洞和粉碎说都仅仅是理论上的推测。还需要更多的证据来增强这些理论的说服力。
公转轨道: 距天王星129,850 千米
卫星直径: 472 千米
质量: 6.3e19 千克

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天王星Uranus
    天王星是一颗远日行星，按照距离太阳由近及远的次序是第七颗。在西方，天王星被称为“乌剌诺斯”，他是第一位统治整个宇宙的天神。他与地母该亚结合，生下了后来的天神，是他费尽心机将混沌的宇宙规划得和谐有序。在中文中，人们就将这个星名译做“天王星”。
    天王星是一个蓝绿色的圆球，它的表面具有发白的蓝绿色光彩和与赤道不平行的条纹，这大概是由于自转速度很快而导致的大气流动。天王星的赤道半径约为25900公里，体积是地球的65倍。质量约为地球的14.63倍。天王星的密度较小，平均密度每立方厘米1.24克。天王星大气的主要成分是氢、氦和甲烷。天王星的公转轨道是一个椭圆，轨道半径长为29亿公里，它以平均每秒6.81公里的速度绕太阳公转，公转一周要84年，自转周期则短得多，仅为15.5小时。在太阳系中，所有的行星基本上都遵循自转轴与公转轨道面接近垂直的运动，只有天王星例外，它的自转轴几乎与公转轨道面平行，赤道面与公转轨道面的交角达97度55分，也就是说它差不多是“躺”着绕太阳运动的。于是有些人把天王星称做“一个颠倒的行星世界”。
    天王星上的昼夜交替和四季变化也十分奇特和复杂，太阳轮流照射着北极、赤道、南极、赤道。因此，天王星上大部分地区的每一昼和每一夜，都要持续42年才能变换一次。太阳照到哪一极，哪一极就是夏季，太阳总不下落，没有黑夜；而背对着太阳的那一极，正处在漫长黑夜所笼罩的寒冷冬季之中。只有在天王星赤道附近的南北纬8度之间，才有因为自转周期而引起的昼夜变化。
    天王星和土星一样，也有美丽的光环，而且也是一个复杂的环系。它的光环由20条细环组成，每条环颜色各异，色彩斑斓，美丽异常。二十世纪70年代的这一发现，打破了土星是太阳系唯一具有光环的行星这一传统认识。天王星有15颗卫星，几乎都在接近天王星的赤道面上，绕天王星转动。

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海王星卫星--海卫一 Triton

    旅行者2号1989年08月24日摄于距离海卫一53万千米处海卫一是环绕海王星运行的一颗卫星。它是海王星的衞星中最大的一颗。它是太阳系中最冷的天体之一，具有复杂的地质历史和一个相对来说比较年轻的表面。1846年10月10日威廉·拉塞尔（William Lassell）发现了海卫一（这是海王星被发现后第17天）。拉塞尔以为他还发现了海王星的一个环。虽然后来发现海王星的确有一个环，但是拉塞尔的发现还是值得怀疑，因为实际上海王星的环太暗了，不可能被拉塞尔用他的仪器发现。
  命名
    海卫一在国际上的名字是Triton，它是以希腊海神特里同命名的。这个名字是1880年卡尔米·弗拉马利昂提出的。发现者拉塞尔本人似乎想不出应该怎样给这颗卫星命名，但是他给他后来的发现土卫七和天卫一、天卫二命名了。继弗拉马利昂后还有一些人建议使用这个名字，但出于各种原因这个名字一直没有成为正式的名字。直到1939年的书里还标记有“不常用的名字”。当时一般将海卫一成为“海王星的卫星”。直到海卫二被发现后特里同才于1949年被定为正式名称。
  轨道
    在所有太阳系的大卫星中海卫一的轨道特别，它有一个逆行轨道（轨道公转方向与行星的自传方向相反）。虽然木星和土星的一些外部小卫星以及天王星最外部的三颗卫星也有逆行轨道，但是这些卫星中最大的土卫九的直径只有海卫一的8%，其质量只有海卫一的0.03%。逆行的卫星不可能与其行星同时在太阳星云中产生，它们是被行星捕获的。海卫一可能是被海王星捕获的柯伊伯带天体。这个理论可以解释一系列海王星卫星系统不寻常的地方。比如为什么海王星最外部的海卫二的偏心率特别高，以及为什么相比于其它类木行星来说海王星的卫星特别少（在海卫一被捕获的过程中有许多小卫星可能被甩出了海王星系统），以及为什么海卫一内部明显分层（其轨道本一开始的偏心率非常大，所造成的潮汐作用产生的热量使得其内部很长时间里液态）。海卫一的大小和组成类似冥王星，冥王星的偏心率使它的轨道与海王星交叉提供了很强的线索说明海卫一本来可能是一颗类似冥王星的天体。
    由于海卫一的轨道本来就离海王星非常近了，加上它的逆行轨道，它继续受抄袭作用的影响。估计在14到36亿内它会达到洛希极限。之后它可能与海王星大气层相撞，或者分裂造成一个环。同样由于海卫一离海王星非常近，加上它自己的体积比较大，其抄袭作用使得它的轨道几乎完全是一个完美的圆。其偏心率小于0.0000001。
  物理特性
    海卫一的平均密度为2.05 g/cm³，在地质上估计含有25%固态冰，以及其他岩石物质。它拥有一层稀薄大气，其主要成份是氮，以及含有少量甲烷，整体大气压约为0.01毫巴。它的表面温度低于40K，但是至少为35.6K。这个最低温度的原因在于在这个温度下固体氮的相态发生变化，从六角形的晶体相态变为立方体的晶体相态。估计的最高温度的来源在于通过测量氮在海卫一大气中的蒸汽压，在这个蒸汽压下固态与气态平衡的温度低于40K。这说明海卫一的表面温度甚至低于冥王星的表面温度（44K）。虽然如此海卫一地质活跃，其表面非常年轻，很少有撞击坑。旅行者2号观测到了多个冰火山或正在喷发的液氮、灰尘或甲烷混合物喷泉，这些喷泉可以达到8千米的高度。不象木卫一表面的火山，海卫一表面的火山活动可能不是潮汐作用造成的，而是季节性的太阳照射所造成的。海卫一表面还有非常错综复杂的山脊和峡谷地形，它们可能是通过不断地融化和冻结所形成的。海卫一的表面面积为2300万平方公里,这相当于与地球表面面积的4.5%或者地球大陆面积的15.5%。
  季节
    海卫一的轨道与海王星的自转轴之间的倾角达157°，与海王星的轨道之间的倾角达130°。因此它的极几乎可以直对太阳。随着海王星环绕太阳的公转，每82年海卫一的一个极正对太阳，这导致了海卫一表面极端的季节变化。其季节变化的大周期每700年重复一次，下一次海卫一的盛夏将于2007年到达。从海卫一被发现以来它的南极对向太阳。旅行者2号飞跃海王星时发现它的南半球被一层冻结的氮和甲烷覆盖。这些甲烷可能正在慢慢蒸发。这个蒸发和冻结的过程对海卫一的大气有影响。近年来通过掩星的观测证明从1989年到1998年海卫一的气压加倍。大多数模型语言这个气压的增高是由于极部的易挥发气体蒸发导致的，但也有些模型认为这些蒸发了的气体会在赤道附近重新冻结起来，因此海卫一气压增高的原因还没有定论。
  地质
    海卫一是一个地质活跃的卫星，其表面年轻复杂海卫一的大小、密度和化学组成与冥王星差不多，由于冥王星的轨道与海王星相交，因此海卫一可能曾经是一颗类似冥王星的行星，被海王星捕获。因此海卫一与海王星可能不是在太阳系的同一地区形成的。它可能是在太阳系的外部形成的。
    虽然如此海卫一与太阳系的其它冻结卫星也有区别。海卫一的地形类似天卫一、土卫二、木卫一、木卫二和木卫三，它还类似火星的极地。通过分析海卫一对旅行者2号轨道的影响可以确定海卫一有一层冰的地壳，下面有一个很大的核（可能含有金属）。这个核的质量占整个卫星质量的2/3，这样一来海卫一的核是继木卫一和木卫二后太阳系里第三大的。海卫一的平均密度为2.05g/cm³，它的25%是冰。
    海卫一的表面主要由冻结的氮组成，但它也含干冰（二氧化碳）、水冰、一氧化碳冰和甲烷。估计其表面还含有大量氨。海卫一的表面非常亮。60-95%的入射阳光被反射（相比而言月球只反射11%的入射阳光）。
  表面形态
    海卫一的表面面积相当于地球大陆面积的15.5%或者地球表面面积的4.5%。海卫一的表面密度可能不均匀，从2.07至2.3g/cm³不等。它的表面有岩石露头，也有深谷。部分地区被冻结的甲烷覆盖。
    海卫一的南极地区被冻结的氮和甲烷覆盖，偶尔有撞击坑和喷泉。这个地区的反光率非常高，它吸收的太阳能非常小。由于旅行者飞过时海卫一的北极地区已经在夜区里了，因此那里的情况不明，但估计那里也有一个极冠。
    海卫一表面的撞击坑很少，说明其表面活动剧烈海卫一的赤道地区由长的、平行的、从内部延伸出来的山脊组成，这些山脊与山谷交错。这个地形被称为沟。这些沟的东部是高原。南半球的平原周围有黑色的斑点，这些斑点似乎是冰升华后的遗留物，但是其组成和来源不明。
海卫一表面大多数的坑是冰滑动或者倒塌导致的，而不象其它卫星上的撞击坑。旅行者发现的最大的撞击坑直径500千米，它一再被滑动的和倒塌的冰覆盖。
  “哈密瓜皮地形”
    “哈密瓜皮地形”是太阳系里最奇怪的一个地形之一。它的名称来自于它看上去象哈密瓜的瓜皮。其成因不明，但有可能它是由于固氮的一再升华和凝结、倒塌、冰火山的一再掩盖造成的。虽然这里只有少数撞击坑，但一般认为这里是海卫一表面上最老的地形。北半球有可能大部分被这样的地形覆盖。至今为止这个地形只有在海卫一上被发现。在这个地形上还有直径30至50千米的洼地。这些洼地可能不是撞击坑，因为它们的形状非常规则，弧度平滑。它们可能是由于粘的冰的爆发造成的。
    海卫一上的冰火山是以非洲神话里的精灵命名的。海卫一是太阳系内少数有火山活动的天体。
  生命的可能性
    象土卫六一样海卫一的大气由氮和甲烷组成。氮气也是地球大气层的主要成分。在地球上甲烷主要是通过生物活动产生的。但象土卫六一样海卫一非常冷，因此其表面的甲烷不太可能是生命的迹象。此外海卫一的大气非常稀薄，因此不可能支持任何我们今天已知的生命。从另一方面来看海卫一的地质活动和可能的内部热量有可能使得它内部有一个液态的水层。氨等抗冻剂的存在提高液态水的可能性。在这样的一个地下海洋中有可能可以有原始的生命存在。

发现者 威廉·拉塞尔
发现日 1846年10月10日
轨道特性
长轴 354,800 km
偏心率 0.00001
轨道周期 -5.877日 (逆行)
倾角 130.267°（相对于黄道）
157.340°（相对于海王星赤道）
130.063°（相对于海王星轨道）
物理特性
平均直径 2706.8±1.8 km [1]
表面面积 23,018,000 km
体积 10,384,000,000 km
质量 2.147×1022 kg
平均密度 2.05 g/cm
表面引力加速度 0.78 m/s
逃逸速度 1.5 km/s
自转周期 5日21小时2分钟28秒
同步公转
轴倾斜度 0
反照率 0.76
表面温度34.5 K
大气特性
气压 0.001 kPa
氮 99.9%
甲烷 0.1%


海卫八Proteus 普洛提斯
    (Proteus、海卫八、S/1989 N1)是海王星第二大卫星，半径是208公里。
与海王星距离(公里) 117 600
半径(公里) 210
质量(公斤) 8x1017
平均密度(克/立方厘米) 1.3
自转周期(地球日) 无资料
绕海王星转一周时间(地球日) 1.122315
绕海王星转一周速率(公里/秒) 7.63
轨道离心率 0.0004
轨道倾斜角(度) 0.039
反射率 9.6%
光度 19.75
发现者 S.P. Synnott/旅行者二号
发现日期 1989

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海王星Neptune

    海王星是环绕太阳运行的第八颗行星，也是太阳系中第四大天体（直径上）。海王星在直径上小于天王星，但质量比它大。
    在古罗马神话中海王星（古希腊神话：波塞冬(Poseidon)）代表海神。在天王星被发现后，人们注意到它的轨道与根据牛顿理论所推知的并不一致。因此科学家们预测存在着另一颗遥远的行星从而影响了天王星的轨道。Galle和d'Arrest在1846年9月23日首次观察到海王星，它出现的地点非常靠近于亚当斯和勒威耶根据所观察到的木星、土星和天王星的位置经过计算独立预测出的地点。一场关于谁先发现海王星和谁享有对此命名的权利的国际性争论产生于英国与法国之间（然而，亚当斯和勒威耶个人之间并未有明显的争论）；现在将海王星的发现共同归功于他们两人。后来的观察显示亚当斯和勒威耶计算出的轨道与海王星真实的轨道偏差相当大。如果对海王星的搜寻早几年或晚几年进行的话，人们将无法在他们预测的位置或其附近找到它。
    仅有一艘宇宙飞船旅行者2号于1989年8月25日造访过海王星。几乎我们所知的全部关于海王星的信息来自这次短暂的会面。
由于冥王星的轨道极其怪异，因此有时它会穿过海王星轨道，自1979年以来海王星成为实际上距太阳最远的行星，在1999年冥王星才会再次成为最遥远的行星。
    海王星的组成成份与天王星的很相似：各种各样的“冰”和含有15％的氢和少量氦的岩石。海王星相似于天王星但不同于土星和木星，它或许有明显的内部地质分层，但在组成成份上有着或多或少的一致性。但海王星很有可能拥有一个岩石质的小型地核（质量与地球相仿）。它的大气多半由氢气和氦气组成。还有少量的甲烷。
    海王星的蓝色是大气中甲烷吸收了日光中的红光造成的。作为典型的气体行星，海王星上呼啸着按带状分布的大风暴或旋风，海王星上的风暴是太阳系中最快的，时速达到2000千米。和土星、木星一样，海王星内部有热源－－它辐射出的能量是它吸收的太阳能的两倍多。在旅行者2号造访海王星的期间，行星上最明显的特征就属位于南半球的大黑斑（The Great Dark Spot）了。黑斑的大小大约是木星上的大红斑的一半（直径的大小与地球相似），海王星上的疾风以300米每秒（700英里每小时）的速度把大黑斑向西吹动。旅行者2号还在南半球发现一个较小的黑斑极一以大约16小时环绕行星一周的速度飞驶的不规则的小团白色烟雾，现在得知是“The Scooter”。它或许是一团从大气层低处上升的羽状物，但它真正的本质还是一个迷。然而，1994年哈博望远镜对海王星的观察显示出大黑斑竟然消失了！它或许就这么消散了，或许暂时被大气层的其他部分所掩盖。几个月后哈博望远镜在海王星的北半球发现了一个新的黑斑。这表明海王星的大气层变化频繁，这也许是因为云的顶部和底部温度差异的细微变化所引起的。
    海王星也有光环。在地球上只能观察到暗淡模糊的圆弧，而非完整的光环。但旅行者2号的图像显示这些弧完全是由亮块组成的光环。其中的一个光环看上去似乎有奇特的螺旋形结构。同天王星和木星一样，海王星的光环十分暗淡，但它们的内部结构仍是未知数。人们已命名了海王星的光环：最外面的是Adams（它包括三段明显的圆弧，今已分别命名为自由Liberty,平等Equality和互助Fraternity），其次是一个未命名的包有Galatea卫星的弧，然后是Leverrier（它向外延伸的部分叫作Lassell和Arago），最里面暗淡但很宽阔的叫Galle。
    海王星的磁场和天王星的一样，位置十分古怪，这很可能是由于行星地壳中层传导性的物质（大概是水）的运动而造成的。
通过双目望远镜可观察到海王星（假如你真的知道往哪儿看），但假如你要看到行星上的一切而非仅仅一个小圆盘，那么你就需要一架大的天文望远镜。Mike Harvey的行星寻找图表指出此时海王星在天空中的位置（及其他行星的位置），再由Starry Night这个天象程序作更多更细致的定制。
公转轨道: 距太阳 4,504,000,000 千米 (30.06 天文单位)
行星直径: 49,532 千米（赤道）
质量: 1.0247e26 千克

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冥王星卫星 冥卫一 Charon 卡戎
    是以希腊罗马神话中的人物命名的，他专门摆渡死者通过冥河来到冥界。
    于1978年7月被美国研究人员Jim Christy发现的“卡戎”，在冥王星赤道上空约1.9余万公里（地月距离的1/20）的圆形轨道上运转。在此之前，由于冥卫一与冥王星被模糊地错看成一体，所以冥王星被看作的比实际的大许多。
冥卫一很不寻常，是因为在太阳系中，相对于各自主星来比较，它是最大的一颗卫星。一些人认为，冥王星与冥卫一构成了一个“双行星”系统，而非行星与卫星的系统。国际天文学联合会大会产生的行星标准规定：在一个绕恒星公转的多天体系统中，如果主天体是行星，次天体也是球状，又满足一定的条件也可称为行星，也就是主天体和次天体之间的引力中心不在主天体的内部。这样卡戎星就符合这个条件。
    冥卫一的半径也不是知道得很清楚，JPL认为586千米的数据存在±15的误差，大于2％。它的质量及密度也不是知道得很确切。大致上冥卫一的体积和质量为冥王星的1/7弱。
    冥王星与冥卫一是独一无二的，因为它们自转是同步的。它们俩保持同一面相对（这使得在冥王星上看见的冥卫一的位相十分有趣），互绕一周需6.4个地球日。
冥卫一的组成还不知道，但它的低密度（大约2克/立方厘米）表示它可能很像土星的冰质卫星（如土卫五）。它的表面可能覆盖着冰水，而没有甲烷。
    与冥王星不同，冥卫一没有很大反射率，虽然还未断定它的是不是已经更小了。有人认为冥卫一是经过一次巨大的撞击形成的，就好像形成月球那样。也许远古时冥王星同一颗庞大天体

发生了碰撞，导致一大块碎片从中分离出来，最后形成了“卡戎”？人们还怀疑冥卫一拥有一个值得注意的大气层。
平均轨道半径：19640 km
平均直径：1172 km
质量：1.90e21 kg

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冥王星Pluto

    以下资料指的是原来的冥王星，现在已失去名字，定义小行星序列号：134340
    根据2006年08月24日国际天文学联合会大会的决议：冥王星被视为是太阳系的“矮行星”，不再被视为行星。太阳系中有七颗卫星比冥王星大（月球、木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、土卫六和海卫一）。
    罗马神话中，冥王星（希腊人称之为Hades哈迪斯）是冥界的首领。这颗行星得到这个名字（而不采纳其他的建议）是由于他离太阳太远以致于一直沉默在无尽的黑暗之中，凑巧的是冥王星(pluto)开头的两字母是发现者Percival Lowell是缩写。
    冥王星是在1930年由于一个幸运的巧合而被发现的。一个后来被发现错误的计算“断言”：基于天王星与海王星的运行研究，在海王星后还有一颗行星。美国亚利桑那州的Lowell天文台的Clyde W. Tombaugh由于不知道这个计算错误，对太阳系进行了一次非常仔细的观察，然而正因为这样，发现了冥王星。
    发现了冥王星后，人们很快发现冥王星太小及与其它行星运行轨道有差异。对未知行星(Planet X)的研究还在继续，但没发现任何东西。如果采用了旅行者2号飞船计算出的海王星的质量，那么另一个质量差异就消失了，也就不会有第十颗行星了。
    冥王星是唯一一颗还没有太空飞行器访问过的行星。甚至连哈勃太空望远镜也只能观察到它表面上的大致容貌。很幸运，冥王星有一颗卫星，冥卫一。也是靠着好运气，它才能被发现。这是在1978年，它在向着太阳系内运行时，刚好运行到轨道的边缘时被发现的。所以可能通过冥卫一观察许多冥王星的运行，反之亦然。通过精密计算什么物体什么部分在什么时候被覆盖，以及观察光亮曲线，天文学家能够绘出两个半球光亮区域与黑暗区域的大致地图。
    冥王星的半径还不很清楚，JPL（Jet Propulsion Laboratory，喷气推进实验室）的数值1137千米被认为有±8的误差，几乎近1％。尽管冥王星和冥卫一的总质量知道得很清楚（这可以通过对冥卫一运行轨道的周期及半径精确测量和开普勒第三定律而确定），但是冥王星和冥卫一分别的质量却很难确定。这是因为要分别求出质量，必须测得更为精确的有关冥王星与冥卫一系统运行时的质心才能确定测量出，但是它们太小而且离我们实在太远，甚至哈勃太空望远镜对此也无能为力。这两颗星质量比可能在0.084到0.157之间。更多的观察正在进行，但是要得到真正精密的数据，只有送一艘太空飞行器去那里。
    冥王星是太阳系中第二个反差极大的天体（次于土卫八）。探索这些差异的起因是计划中的冥王星特快计划中首要目标之一。冥王星的轨道十分地反常，有时候比海王星离太阳更近（从1979年1月开始持续到1999年2月）。冥王星与海王星的共同运动比为3:2，即冥王星的公转周期刚好是海王星的1.5倍。它的轨道交角也远离于其他行星。因此尽管冥王星的轨道好像要穿越海王星的轨道，实际上并没有。所以他们永远也不会碰撞（这里有十分细致的解释）。
    就像天王星那样，冥王星的赤道面与轨道面几乎成直角。冥王星的表面温度知道很不很清楚，但大概在35到45K（-238到-228℃）之间。
    冥王星的成份还不知道，但它的密度（大约2克/立方厘米）表示：冥王星可能像海卫一一样是由70％岩石和30％冰水混合而成的。地表上光亮的部分可能覆盖着一些固体氮以及少量的固体甲烷和一氧化碳，冥王星表面的黑暗部分的组成还不知道但可能是一些基本的有机物质或是由宇宙射线引发的光化学反应。
    有关冥王星的大气层的情况知道得还很少，但可能主要由氮和少量的一氧化碳及甲烷组成。大气极其稀薄，地面压强只有少量微帕。冥王星的大气层可能只有在冥王星靠近近日点时才是气体；在其余的冥王星的年份中，大气层的气体凝结成固体。靠近近日点时一部分的大气可能散逸到宇宙中去，甚至可能被吸引到冥卫一上去。冥王星特快任务的计划人想在大气凝固时到达冥王星。
    冥王星和海卫一的不寻常的运行轨道以及相似的体积使人们感到在它们俩之间存在着某种历史性的关系。有人曾认为冥王星过去是海王星的一颗卫星，但是现在认为并不是这样。一个更为普遍的学说认为海卫一原本与冥王星一样，自由地运行在环绕太阳的独立轨道上，后来被海王星吸引过去了。海卫一，冥王星和冥卫一可能是一大类相似物体中还存在的成员，其他一些都被排斥进了Oort奥尔特云（Kuiper柯伊伯带外的物质）。冥卫一可能是像地球与月球一样，是冥王星与另外一个天体碰撞的产物。
    冥王星可以被非专业望远镜观察到，但是这是不容易的。Mike Harvey的行星天象图可以显示最近冥王星在天空中的方位（以及其他行星），但是还得靠更为细致的天象图以及几个月的仔细观察才能真正地找到冥王星。由行星程序如“灿烂星河”可以绘制准确的天象图。
    2006年8月24日，该行星经布拉格会议讨论，从九大行星行列中排除，正式降格为矮行星。
  关于冥王星的行星资格的争论
    冥王星刚被发现之时，它的体积被认为有地球的数倍之大。很快，冥王星也作为太阳系第九大行星被写入教科书。但是随着时间的推移和天文观测仪器的不断升级，人们越来越发现当时的估计是一个重大“失误”，因为它的体积要远远小于当初的估计。此外，冥王星（pluto）的行星身分也一直以来成了天文学家们争论的焦点，这也是因为一直以来对行星没有一个具体清楚的定义。尤其，自1992年首次发现“柯伊伯带”（Kuiper Belt）以来，更多关于天文发现加剧了人们其行星资格的争论。
  新发现重新引发争论
    进入21世纪，天文望远镜技术的改进，使人们能够进一步对海王星外天体（trans-Neptunian objects）有更深了解。2002年，被命名为50000 Quaoar（夸欧尔）的小行星被发现，这个新发现的小行星的直径（1280公里）要长于冥王星的直径的一半。2004年，被命名为90377
Sedna（塞德娜）的小行星的最大直径也达到了1800公里，而冥王星的直径也只不过2320公里。
    2005年7月9日，又一颗新发现的海王星外天体被宣布正式命名为厄里斯（Eris）。根据厄里斯的亮度和反照率推断，它要比冥王星略大。这是1846年发现海王星之后太阳系中所发现的最大天体。尽管当初并没有官方的共识，它的发现者和众多媒体起初都将之称为“第十大行星”。也有天文学家认为厄里斯的发现为重新考虑冥王星的行星地位提供了有力佐证。就连冥王星的显著特征——它的卫星和大气，也并不是独一无二的，海王星外天体带中的一些小行星也有自己的卫星。而且厄里斯的天体光谱分析也显示它和冥王星有着相似的地表，此外厄里斯也有一个较大的卫星戴丝诺米娅(Dysnomia)。
  国际天文学联合会（IAU）的决议——开除冥王星行星“星籍”
    根据国际天文学联合会2006年8月24日通过的决议，被称为行星（planet）的天体要符合三个主要条件。
1.该天体须位于围绕太阳的轨道之上
2.该天体须有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡（hydrostatic equilibrium）的形状（近于球形）
3.该天体须已经清空了其轨道附近的区域
    而冥王星则不符合上述第三条行星标准。国际天文学联合会进一步决议通过冥王星应该归入矮行星（dwarf planet）之列，而且可以作为尚未命名的一类海王星外天体的原形。在此决议之前，人们也提出了不同的行星方案，其中一些甚至提到除了冥王星外也取消地球水星的行星资格，而另外一些则提议将一些小行星也纳入行星之列。2006年1月“新地平线”号发射,预计2015年到达冥王星进行观测.
质量：0.0024地球质量
半径：1350千米
周期：90465日
轨道半长径：39.87天文单位
轨道偏心率：0.256
轨道倾角：17.1°