土星,这颗太阳系中以壮丽光环闻名的行星,即将迎来一年中光环最耀眼的时刻。中国科学院紫金山天文台科普主管王科超介绍,今年7月21日8时左右,土星环的倾角将达到年度最大值约9.2度。届时,通过望远镜观测,人们将看到土星本体被一圈明亮的光环环绕,整体形似一顶璀璨的“草帽”。
土星的光环由无数冰晶和碎石组成,这些物质反射太阳光,形成了独特的光芒。王科超解释说,土星环位于土星赤道平面上空,与土星公转轨道面存在约26.7度的夹角,而土星公转轨道面又与黄道存在2.5度的夹角。由于地球和土星各自沿轨道绕太阳公转,从地球视角看,土星环的倾角会在0度至27度左右之间周期性变化。当土星环以最大倾角朝向地球时,环面最宽,最易观测;当土星环侧面正对地球时,倾角趋近于0度,光环会“消失”在视野中。
“土星环的倾角变化具有明显的周期性。”王科超说,“在土星约29.5年的公转周期中,从地球上看,土星环的倾角会由接近0度逐渐增大到约27度,再减小到0度;随后向相反方向变化,再经历一次同样的过程。从接近0度到倾角最大,或从正负方向的最大倾角重新回到0度,各需约7.5年。因此,大约每隔15年,我们就会遇到一次土星环以极薄侧面朝向地球、看起来几乎‘消失’的景象。”
今年以来,土星环的倾角持续增大。王科超介绍,1月初时倾角约为1度,随后逐渐增大,5月初达到7度左右,7月将达到今年年内的最大值约9.2度,之后到年底回落至约6度。而2026年处于土星环倾角从极小值向极大值过渡的上升阶段,未来几年倾角会逐渐增大,预计到2032年左右,年度最大值会达到27度左右。
“通常情况下,土星环倾角只要达到1度,便可在望远镜中被观测到,倾角越大,土星环越宽大,细节也越丰富。”王科超提醒,在本月21日前后,观测者通过大口径、高倍率望远镜可清晰看到土星环的结构。如果观测条件良好,还有望分辨出光环中那条最明显的暗缝——卡西尼缝。这一时期,无疑是观测土星环的绝佳时机。











