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讓凱西尼號帶你深度探索土星周圍的“怪星”

土星周圍的“怪星”

自 2004 年“凱西尼號”進入土星系統後,

這枚土星探測器一直在研究這顆行星以及它美麗的環和眾多衛星。 2010 年, “凱西尼號”延長了它的觀測任務,

它將一直工作到 2017 年, 這也是這枚探測器第二次延長太空任務了。 “凱西尼號”不斷地給科學家們帶來驚喜, 人們不僅對土星環, 也對土星的衛星有了日益深刻的瞭解。 科學家們意識到, 原來土衛也是一個多彩和奇異的世界, 並不遜色于它的美麗的環。

土衛二有“間歇泉”土衛二是太陽系中最亮的衛星, 其反照率達 90%。

2005 年 3 月和 7 月, “凱西尼號”對土衛二作了兩次飛越, 此後又飛越了多次。 “凱西尼號”發現土衛二的南極是一個地質活動活躍的熱點地區, 那裡有一片虎紋狀的地形, 其裂縫處正在不斷噴射著水一樣的間歇泉。 那是一些水蒸氣和冰屑似的物質, 它們被一直噴射到了 430 千米以外的高空, 這個高度和土衛二的直徑相差無幾了。

科學家推測, 土衛二有一個內部的熱源, 它可能是地下的熔岩, 也可能是衰變的放射性元素, 還可能是被宇宙潮汐力拉動的岩層。 總之, 它加熱了地下的液態水, 使它們混合著水蒸氣、冰塊和其他物質噴發了出來。 眾所周知, 生命的存在需要水和熱量, 而這兩者在土衛二上都已具備, 加上有機化合物, 土衛二上產生生命的各種元素都具備了。

現在, 土衛二已成了“凱西尼號”的重要探測目標, 人們相信它很可能是太陽系中一個最有希望存在生命的地方。

土衛五有環土衛五的直徑有 1500 千米,

是土星的第二大衛星。

“凱西尼號”最近一次近距離飛越土衛五是 2011 年 1 月 11 日。 土衛五由冰和岩石紐成, 它的自轉和公轉是同步的, 朝內的一面總是對著土星, 朝外的一面承受了頻繁的隕石撞擊。 2008 年 3 月, 科學家宣佈說, 通過分析“凱西尼號”傳回的資料,

他們發現土衛五可能也擁有自己的環。

假若土衛五果真有環, 那麼組成環的材料來自哪裡呢?是否在遙遠的過去有顆小行星或彗星與土衛五相撞, 產生的碎片飄散在土衛五的周圍聚集成了環呢?以前, 人們只知道行星的周圍有環, 發現衛星有環還是第一次。

土衛六下“甲烷雨”土衛六是土星最大的衛星,

直徑達 5150 千米,比水星還大。2004 年 12 月 25 日,“凱西尼號”的子探測器“惠更斯號”脫離“凱西尼號”飛向土衛六:次年 1 月 14 日,“惠更斯號”著陸土衛六,確認了土衛六上有厚厚的雲霧和流動的“甲烷水”。雖然“甲烷水”和地球上的水大不一樣,但科學家認為,它也同樣能為生命的存在提供保障。2010 年 6 月,美國航空航天局宣佈說,研究顯示,土衛六上可能存在某種未知的生物,這預示“甲烷水”也能為某種特定的生命形式提供保障。

由於“甲烷水”也可以蒸發、凝結、降雨,形成蔚為壯觀的大氣迴圈,所以在土衛六上,會不時地下一場“甲烷雨”,還有可能出現美麗的彩虹,這應該是土衛六上經常出現的景觀。

土衛七是“海綿星” 2005 年 9 月,“凱西尼號”飛越土衛七,在距土衛七不到 500 千米的地方拍下了土衛七清晰的照片。照片上的土衛七看起來像一團巨大的海綿,又像一堆聚集在一起的亂石,讓人懷疑它是否是被其他天體遺棄的殘骸。不久前,美國航空航天局又公佈了一幅由“凱西尼號”拍攝的土衛七“新照”,

其上的“海綿”清晰可見,看上去它應該是由眾多大而深的隕石坑組成的,土衛七的自轉十分混亂,因此很難預測它上面的“白天”和“黑夜”會發生在什麼時候。

不過即使在這樣一顆零亂的星球上,“凱西尼號”也發現了碳氫化合物,包括冰凍水和乾冰,這進一步支持了銀河系中廣泛存在生命所需的化學物質的觀點。

土衛八是“陰陽臉”

1671 年,義大利出生的法國天文學家凱西尼發現了土衛八,不久他便注意到土衛八是一個 “陰陽臉”,它的一面黑如瀝青,另一面亮如白雪。在此後約 300 多年裡,人們一直沒有找到解釋這種現象的答案,但推測有兩種:一種認為土衛八曾與一塊大隕星相撞,撞擊引發了土衛八上強烈的火山噴發,噴出的物質覆蓋住部分冰外殼,形成了黑暗面:另一種解釋認為黑色物質來自土衛八軌道外側的土衛九,那些來自土衛九的物質降落在土衛八位於公轉軌道前方的半球上,把土衛八的一半染黑了。

2007 年 9 月 10 日,“凱西尼號”對土衛八進行了一次距離最近的飛越,結合這次飛越的資料和此前的研究,科學家們這樣解釋了土衛八的“陰陽臉”!在土衛八上,黑暗區域達到的溫度足以蒸發那裡存在了幾十億年的水冰,再加上那些隕落的塵埃使那個區域變得更暗,這便促使那裡吸收更多的陽光和熱量並導致水冰發生蒸發,由於土衛八體積較小,引力也小,那些蒸發掉的水冰輕易地漂移到土衛八的背面並在那裡重新凝結。於是,土衛八正面的地表因失去水冰露出了更多的黑暗物質,它們加劇了陽光和熱量的吸收,使那裡變得更暗更溫暖:

而凝結了水冰的背面和極地區域則因水冰的覆蓋變得更亮更寒冷。遠遠看去,它的兩個半球便呈現出了非常明顯的“陰陽臉”了。

土衛九是“外來客”土衛九的公轉軌道面與其他的土衛不在一個軌道平面上,

而且它的公轉是逆向的,即公轉方向與土星的自轉方向相反,科學家解釋說,傾斜的軌道、離土星遙遠的距離和逆行,表明土衛九可能並非屬於土星,它應該有一個曲折的身世:大約 45 億年前,它和其他眾多的天體誕生於太陽系的邊緣,後來不知出於什麼原因,它離開了那裡來到土星身邊,這才成了土星的一顆衛星。

2004 年 6 月 11 日,“凱西尼號”飛越土衛九。它的探測表明,土衛九是由水冰、岩石和含碳化合物組成的,其物質成分與遠離太陽的冥王星和海衛一非常相似,這印證了人們此前的推測:土衛九果真是“外來客”。

發現衛星有環還是第一次。

土衛六下“甲烷雨”土衛六是土星最大的衛星,

直徑達 5150 千米,比水星還大。2004 年 12 月 25 日,“凱西尼號”的子探測器“惠更斯號”脫離“凱西尼號”飛向土衛六:次年 1 月 14 日,“惠更斯號”著陸土衛六,確認了土衛六上有厚厚的雲霧和流動的“甲烷水”。雖然“甲烷水”和地球上的水大不一樣,但科學家認為,它也同樣能為生命的存在提供保障。2010 年 6 月,美國航空航天局宣佈說,研究顯示,土衛六上可能存在某種未知的生物,這預示“甲烷水”也能為某種特定的生命形式提供保障。

由於“甲烷水”也可以蒸發、凝結、降雨,形成蔚為壯觀的大氣迴圈,所以在土衛六上,會不時地下一場“甲烷雨”,還有可能出現美麗的彩虹,這應該是土衛六上經常出現的景觀。

土衛七是“海綿星” 2005 年 9 月,“凱西尼號”飛越土衛七,在距土衛七不到 500 千米的地方拍下了土衛七清晰的照片。照片上的土衛七看起來像一團巨大的海綿,又像一堆聚集在一起的亂石,讓人懷疑它是否是被其他天體遺棄的殘骸。不久前,美國航空航天局又公佈了一幅由“凱西尼號”拍攝的土衛七“新照”,

其上的“海綿”清晰可見,看上去它應該是由眾多大而深的隕石坑組成的,土衛七的自轉十分混亂,因此很難預測它上面的“白天”和“黑夜”會發生在什麼時候。

不過即使在這樣一顆零亂的星球上,“凱西尼號”也發現了碳氫化合物,包括冰凍水和乾冰,這進一步支持了銀河系中廣泛存在生命所需的化學物質的觀點。

土衛八是“陰陽臉”

1671 年,義大利出生的法國天文學家凱西尼發現了土衛八,不久他便注意到土衛八是一個 “陰陽臉”,它的一面黑如瀝青,另一面亮如白雪。在此後約 300 多年裡,人們一直沒有找到解釋這種現象的答案,但推測有兩種:一種認為土衛八曾與一塊大隕星相撞,撞擊引發了土衛八上強烈的火山噴發,噴出的物質覆蓋住部分冰外殼,形成了黑暗面:另一種解釋認為黑色物質來自土衛八軌道外側的土衛九,那些來自土衛九的物質降落在土衛八位於公轉軌道前方的半球上,把土衛八的一半染黑了。

2007 年 9 月 10 日,“凱西尼號”對土衛八進行了一次距離最近的飛越,結合這次飛越的資料和此前的研究,科學家們這樣解釋了土衛八的“陰陽臉”!在土衛八上,黑暗區域達到的溫度足以蒸發那裡存在了幾十億年的水冰,再加上那些隕落的塵埃使那個區域變得更暗,這便促使那裡吸收更多的陽光和熱量並導致水冰發生蒸發,由於土衛八體積較小,引力也小,那些蒸發掉的水冰輕易地漂移到土衛八的背面並在那裡重新凝結。於是,土衛八正面的地表因失去水冰露出了更多的黑暗物質,它們加劇了陽光和熱量的吸收,使那裡變得更暗更溫暖:

而凝結了水冰的背面和極地區域則因水冰的覆蓋變得更亮更寒冷。遠遠看去,它的兩個半球便呈現出了非常明顯的“陰陽臉”了。

土衛九是“外來客”土衛九的公轉軌道面與其他的土衛不在一個軌道平面上,

而且它的公轉是逆向的,即公轉方向與土星的自轉方向相反,科學家解釋說,傾斜的軌道、離土星遙遠的距離和逆行,表明土衛九可能並非屬於土星,它應該有一個曲折的身世:大約 45 億年前,它和其他眾多的天體誕生於太陽系的邊緣,後來不知出於什麼原因,它離開了那裡來到土星身邊,這才成了土星的一顆衛星。

2004 年 6 月 11 日,“凱西尼號”飛越土衛九。它的探測表明,土衛九是由水冰、岩石和含碳化合物組成的,其物質成分與遠離太陽的冥王星和海衛一非常相似,這印證了人們此前的推測:土衛九果真是“外來客”。

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