土星的星体运动是怎样的

对于地球的自转和公转我们都很清楚，那你知道土星是怎么自转和公转的吗?下面我们就一起来了解一下土星的星体运动吧!

星体运动

公转

土星和其他行星一样，也围绕太阳在椭圆轨道上运动。土星绕太阳公转的轨道半径约为9.54天文距离单位(约14亿公里)轨道的偏心率为0.056，轨道面与黄道面交角为2°5′，绕太阳公转一周约29.5年，公转平均速度约为9.6公里/秒。

土星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，夏季也是极其寒冷的。

自转

土星的自转很快，仅次于木星，其自转角速度随纬度而不同，在赤道上自转周期为10小时14分，在纬度60°处为10小时40分。由于快速自转，使得它的形状变扁，是太阳系行星中形状最扁的一个。

拓展

跟木星一样，土星也是一个气态巨行星，它的质量约为木星质量的 30%(或相当于地球质量的 95 倍左右)，体积约为木星体积的 68%(或相当于地球体积的 764 倍左右)，两个数据都在太阳系已知行星中位居第二。土星的这两个数据给我们提出了一个问题，那就是：土星和木星在块头上的差别为什么远不像质量上的差别那么悬殊?这个问题的答案某些读者或许猜到了，那就是我们在介绍类地行星时曾经提到过的，行星的质量越大，引力就越强，自重造成的压缩作用也就越显著。由于气体的压缩性远大于固体，因此虽然气态巨行星并非整体气态，自重造成的压缩作用仍比类地行星的显著得多。事实上，某些模型计算显示，气态巨行星存在一个与元素组成有关，但与总质量几乎无关的特征半径。对于元素组成像土星和木星那样的气态巨行星来说，这个特征半径约为70,000 公里，很接近木星的平均半径，这是土星和木星在块头上的差别远不像质量上的差别那么悬殊的主要原因。

同样跟木星一样，土星虽是气态巨行星，其实也只有外层物质才是真正气态的，无论以相对质量还是相对体积而论，气态部分实际上都并不大。气态巨行星跟类地行星的最大不同之一，与其说是气态与固态之别，不如说是前者不像后者那样存在一个可以明确指认的固态“表面”，因为气态巨行星的物质状态是自外而内渐变的。

具体地说，土星物质自外而内的渐变是这样的——当然也主要是基于模型分析：表面以下约1,000 公里处，土星物质将由气态转变为以液态氢为主的液态。这个深度与木星物质由气态转为液态的深度几乎一样，这一点可能会让细心的读者感到奇怪，因为土星的质量远小于木星，引力产生的压强也小于木星，为何物质状态会在几乎同样的深度上由气态转为液态呢?这是因为物质的状态跟温度也有密切关系，土星由于离太阳更远 (平均距离约为 9.5天文单位，比木星离太阳的 5.2 天文单位远了近一倍)，相应地，同等深度的壳层内的土星物质的平均温度要比木星物质的平均温度更低，从而更容易变成液态，这一因素恰巧抵消了压强的不足。再往下，在深度约15,000 公里处，液态氢进一步变成了液态金属氢。而最终，在一个半径约25,000 公里的核心区域里，聚集了土星物质里的重元素，数量与木星的相比可能略小，但仍比整个地球的质量还大一个数量级左右。

由于离太阳更远，土星云层的平均温度也比相应的木星云层的平均温度更低，这种温度差别产生了一个很显著的观测效应，那就是形成了一个几乎覆盖整个土星的氨冰构成的高空云层。这个云层不仅给了土星一个貌似“文静”的模样，而且也是土星那淡黄色基本色调的主要来源。不过，这个貌似“文静”的模样纯属表面现象，在它下面的真正的土星大气运动，是狂暴程度与木星大气运动相比有过之而无不及的——有时甚至会撕裂氨冰云层而露出峥嵘。在对土星有些基本了解之后，这一点其实是顺理成章的，因为造成木星大气运动狂暴的主要原因——星体深处的热量造成的对流以及星体的快速自转——对土星来说也是一个都不缺的。

与木星高度相似，土星向外辐射的能量也比它从太阳吸收的能量更多，且多出的部分也相当显著 (比来自太阳的总能量更多)。跟木星不同的是，土星由于引力较弱，不太可能像木星那样以自身的缓慢收缩作为额外能量的全部来源 (虽然那本身也只是假设)。那么，土星的额外能量从何而来呢?这个问题在很长一段时间里难倒了科学家们。假如这个问题得不到正面解决，留给我们的将是一个很糟糕的假设，那就是假设土星远比太阳系的其他行星更年轻。这个假设之所以会被提出，是因为所有行星在形成之初都处于高温状态——因为都是无数次大碰撞的产物，然后慢慢冷却。土星不够“冷”的一种显而易见的可能性就是它形成于不那么遥远的过去，从而残留了更多的大碰撞余温。但估算表明，要想用这个假设解释土星的额外辐射，土星的年龄将只有 25 亿岁——比太阳系其他行星年轻了整整 20 亿年!从目前公认的太阳系演化理论的角度讲，这个假设是相当荒谬的。但如果不接受这个荒谬假设，就必须为土星的额外能量找到一种新来源。