星空有约丨“消失”的土星环“重现江湖”了

土星环自去年11月底几乎“消失”后，倾角持续增大，到今年7月21日8时左右，它的倾角将达到年度最大值约9.2度。届时借助望远镜观测，可看到土星本体外环绕着一圈明亮的光环，整体宛如一顶“草帽”。 “作为太阳系中最具辨识度的行星之一，土星因其壮丽的光环而被形象地称为‘指环王’。”中国科学院紫金山天文台科普主管王科超介绍，土星的光环由无数冰晶和碎石构成，这些物质对太阳光的反射，形成了土星环独特的光芒。从地球视角看，土星环倾角会呈现周期性变化，有时看起来很宽，有时候很窄，有时还会“消失”。 王科超解释说，土星环位于土星的赤道平面上空，该平面与土星的公转轨道面之间存在约26.7度的夹角，而土星的公转轨道面又与黄道之间存在2.5度的夹角，在土星约29.5年的公转周期中，由于地球、土星各自沿轨道绕太阳公转，从地球视角上看，土星环倾角会在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，出现“消失”的视觉效果。 “在土星一个公转周期里，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。”王科超说。 王科超介绍说，今年1月初，土星环倾角约为1度，随后逐渐增大，5月初达到7度左右，7月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。但2026年处于土星环倾角从极小值向极大值过渡的上升阶段，未来几年土星环倾角会逐渐增大，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。”王科超说，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。 王科超补充道，关于土星环“消失”，除了因为其倾角接近0度，在视觉上很难识别到外，另一种是由于太阳光的照射角度造成的。“当太阳光直射土星赤道时，土星环表面几乎没有阳光照射，从而显得很暗，这也是另一种意义上的‘消失’。”