土星,这颗美妙的星球正以一定的倾角环绕着太阳运转。有趣的是,土星的黄赤交角和地球不谋而合的相近。于是,和地球一样,土星也存在着明显的季节更替现象。
太阳系八大行星的黄赤交角
与地球略有不同的是,土星的公转周期大约为30个地球年,这意味着土星上的季节更替要比地球上的缓慢得多。幸好,这样的时间尺度完全在我们可以接受的范围内,不像很多天文变化那样缓慢得不给人任何感知的机会。
如果想感受土星的季节更替,那么土星变化微妙的环与影一定是个不错的选择。随着季节的更替,土星投射在土星环上的影子的长度会出现周期性的变化,规律为:从春(秋)分到夏(冬)至,越来越短;从冬(夏)至到春(秋)分越来越长。
接下来,就让我们跟随卡西尼号探测器的视角,一起来欣赏这一微妙变化。
2004年,当卡西尼号探测器刚刚进入土星轨道时,土星北半球的冬至刚过去约两年,土星投射在土星环上的影子正处在持续不断变长的过程中。
卡西尼号2004年5月7日拍摄的土星的环与影
因此,自进入土星轨道开始,卡西尼号就一直看着土星的影子在变长,直到2009年8月土星北半球的春分来临。
从太阳系诞生至今,土星经历了无数个昼夜平分点,以下则是人类的探测器首次近距离拍摄到这样的景观(下一次要再等15年,卡西尼号那时早已化成渣)。此时,土星的影子长得远超出了土星环的边界:
卡西尼号2009年8月12日拍摄的土星的环与影
过了这一节点,卡西尼号终于看到了不一样的变化——土星投射在土星环上的影子开始逐渐缩短。
卡西尼号2015年1月16日拍摄的土星的环与影
随着北半球夏季的临近,土星的影子还在不断缩短:
卡西尼号2017年2月3日拍摄的土星的环与影
这一趋势会一直持续到土星北半球的夏至(今年五月份)。这时,土星的影子将收缩到A环的最内侧,随后则再次开始拉长,直到土星北半球的秋分。当然,这已经是七年多以后的事儿了。
这变化微妙的环与影,就好比宇宙超级计时器,矢志不渝地记录着土星的轮回。