土星亮度和光环的关系

Amateur Astronomer - - 星空有约 -

土星之所以美丽是得益于它宽阔和明亮的光环,因此它的亮度很大程度上由光环的朝向决定。土星的光环完全平行于它的赤道面,虽然宽阔但非常薄。所以如果光环面平行于我们的视线方向,我们就几乎看不到它了。土星的黄赤交角大约是26.7°,它与地球的公转轨道几乎共面,所以对于我们地球上的观测者来说,光环的最大倾角也差不多是这个值。所以我们可以想象,土星星等公式里必有一项是与光环倾角有关的参数。这里我们用B来表示光环倾角,穆勒的土星星等公式如下: m土=-8.68+5logr∆+0.044|U′+ω-U|-2.60|sinB|+1.25 sin2B其中U′、ω、U都是与土星光环位置有关的参数。仔细观察,你会发现土星光环不同部分的反照率也不同,这与构成光环物质的成分、密度等因素有关。这一项当然也是由土星自转决定,不过大家不用太过纠结,它对土星视星等的影响也不是特别大。但后面与B有关的项对土星的视星等影响很大。当土星光环平

行于我们视线方向,也就是B=0时,上式后两项也就为0,当光环倾角达到最大值的26.7°时,后两项约为-0.92,即有将近1等的差别。换句话说,光环平行 于我们视线方向和光环倾角最大时,土星的亮度会相差2.3倍左右。对于土星来说,此时光环的亮度比其本体还要大。

图4 当光环倾角很大时,它的亮度甚至会超过土星本体

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