第266章 到達(dá)
第六天的下午,華楓他們了解參與到卡西尼計(jì)劃的一個科學(xué)家團(tuán)隊(duì)主張赤道脊是形成初期的土衛(wèi)八的扁圓形狀星體的殘留部分,當(dāng)時它的自轉(zhuǎn)速度比現(xiàn)今快得多。赤道脊的高度表明其曾經(jīng)最短的自轉(zhuǎn)周期可能達(dá)到17小時。 如果土衛(wèi)八必須冷卻得足夠快以使赤道脊得以保留,而同時又能夠在足夠長的時間里保持其可塑性——這段時間將足夠土星的潮汐作用減緩?fù)列l(wèi)八的自轉(zhuǎn)速度并最終使其自轉(zhuǎn)周期達(dá)到79個地球日——的情況要成為現(xiàn)實(shí),那么土衛(wèi)八則需要鋁26的同位素衰變作用對其進(jìn)行加熱。 早期的太陽系星云中這種同位素,但是估計(jì)已經(jīng)在太陽系形成的初期就消耗殆盡了。要具備加熱土衛(wèi)八所需的鋁26同位素的數(shù)量,則土衛(wèi)八的形成時間必須比預(yù)計(jì)的還要早——即在小行星開始形成200萬年之后。 也有人認(rèn)為在形成初期,土衛(wèi)八上的赫爾空間(hillsphe e)區(qū)域即已經(jīng)形成了一個環(huán)狀系統(tǒng),后來由于環(huán)狀系統(tǒng)的部分崩塌而形成了如今的赤道脊。但是,質(zhì)地看起來十分堅(jiān)固的赤道脊似乎并不會是由這種崩塌效應(yīng)造成的。另外,最近的觀測圖像顯示了一種貫穿赤道脊的斷裂構(gòu)造,這種現(xiàn)象似乎與崩塌環(huán)假說相矛盾。 暗面赤道地區(qū)的表面溫度達(dá)到了130開爾文度,這種高溫部分是由土衛(wèi)八的長自轉(zhuǎn)周期造成的。明面吸收的陽光較少,所以溫度只達(dá)到了100開爾文度。 土衛(wèi)八的軌道有些微異常。雖然它是土星的第三大衛(wèi)星,但是它離距土星第二遠(yuǎn)的大衛(wèi)星——土衛(wèi)六十分遙遠(yuǎn)。同時在規(guī)則衛(wèi)星中它的軌道傾角最大;只有外層的不規(guī)則衛(wèi)星,如土衛(wèi)九擁有更大的軌道傾角。造成這種現(xiàn)象的原因未知。 由于距離遙遠(yuǎn),且軌道傾角大,所以土衛(wèi)八是唯一一顆可以清楚看到土星環(huán)的大衛(wèi)星;而其他內(nèi)側(cè)大衛(wèi)星則正對著土星環(huán)的邊緣,因此很難觀測到這一構(gòu)造。從土衛(wèi)八上觀測,土星的視角達(dá)到了1°56'(是地球上觀測到的月球視角的4倍)。 卡西尼號曾多次從中距離對土衛(wèi)八進(jìn)行觀測并拍照。但是由于其軌道的緣故,很難進(jìn)行近距離觀測。2007年9月10日,卡西尼號曾在距其1227公里之外進(jìn)行了一次近距離飛掠。 美國航空航天局(nasa)的科學(xué)家近日(2009年10月8日新聞)發(fā)現(xiàn)土星周圍存在一個“隱形”的巨大光環(huán)(如圖),這個光環(huán)可以容納10億個地球。 nasa噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室稱,該光環(huán)平面與土星主光環(huán)面成27度傾角,該光環(huán)內(nèi)側(cè)距離土星約595萬公里,寬度約1190萬公里。它的直徑相當(dāng)于300倍土星的直徑??扇菁{10億個地球。 “這是一個超級光環(huán)?!备ゼ醽喆髮W(xué)航天學(xué)家安尼·沃比瑟說,光環(huán)由冰和塵埃微粒組成,它們之間的距離如此之大,“即使你站在光環(huán)上也看不清楚?!绷硗猓列钦丈涞降奶柟饩€很少,光環(huán)反射出的可見光更少,令它難以被發(fā)現(xiàn)。 組成光環(huán)的塵埃溫度很低,僅有零下193c,但卻散發(fā)出熱輻射。nasa斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡正是捕捉到這些熱輻射,才發(fā)現(xiàn)了這個巨大的光環(huán)。 第二種說法是小衛(wèi)星土衛(wèi)七造成的。有些人說,土衛(wèi)七密度極低。這是對的, 土衛(wèi)七被小行星撞擊后無數(shù)碎屑飄走,土衛(wèi)七和土衛(wèi)八軌道差不多一樣,碎屑朝著卡西尼區(qū)飛過去,形成了陰陽臉。 土星衛(wèi)星“菲比”的軌道穿越該光環(huán)。科學(xué)家們認(rèn)為,光環(huán)內(nèi)的冰和塵埃來自于菲比與彗星的碰撞。 光環(huán)的發(fā)現(xiàn)可能有助于解釋關(guān)于土星另一衛(wèi)星土衛(wèi)八的一個古老而神秘的問題。天文學(xué)家卡西尼1671年首次發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)八,稱這個星球一面黑一面白,就像太極符號一樣。新發(fā)現(xiàn)的光環(huán)旋轉(zhuǎn)軌道與土衛(wèi)八相反??茖W(xué)家們推測,光環(huán)內(nèi)的塵埃飛濺到土衛(wèi)八表面上,形成了黑**域。 “長久以來,航天學(xué)者一直認(rèn)為菲比與土衛(wèi)八表面之上的黑色物質(zhì)之間存在某種聯(lián)系,新發(fā)現(xiàn)的光環(huán)為此提供了令人信服的證據(jù)?!毙鹿猸h(huán)的發(fā)現(xiàn)者之一、馬里蘭大學(xué)專家道格拉斯·漢密爾頓說。 土衛(wèi)九是土星系內(nèi)唯一的逆行衛(wèi)星,又稱為“菲比”(phoebe),是環(huán)繞土星運(yùn)行的一顆衛(wèi)星。它繞土星的轉(zhuǎn)動方向和土星自轉(zhuǎn)方向相反。由于土衛(wèi)九與土星的自轉(zhuǎn)方向相反,在土衛(wèi)九上會覺得土星以極快速度自轉(zhuǎn),似乎土星只要不到5小時就自轉(zhuǎn)一周,比土星實(shí)際自轉(zhuǎn)要快一倍多。 土衛(wèi)九繞土星的公轉(zhuǎn)周期約為1.5年,而它的自轉(zhuǎn)周期卻只有9到10小時,在土衛(wèi)九上,會看到土星、太陽和其它恒星從西方升起,不到5小時就從東方落下。土衛(wèi)九不大,直徑只有200千米左右,呈圓球體,與土星距離達(dá)1295萬千米,所以在土衛(wèi)九上看到的土星很小,跟我們看到的月亮差不多大。 卡西尼在逼近土星的途中拍下了一系列令人驚嘆的高分辨率土衛(wèi)九的照片,展現(xiàn)了這個小月亮傷痕累累的表面特征。大量的證據(jù)表明這個小天體主要由冰組成,表面覆蓋著一層厚僅300500米的暗色物質(zhì)。 土衛(wèi)九的表面布滿了大大小小的隕石坑,圖中可以看到最大隕石坑四壁的亮條紋,較小隕石坑發(fā)出的亮射線,以及遍布各處難以解釋的槽。這些圖像引發(fā)了科學(xué)家們的激烈爭論,圖像科學(xué)家們注意到土衛(wèi)九和其它巖石成分的小行星表面之間的不同,像艾達(dá)、馬塞爾德和愛神星等小行星其表面上的小隕石坑都不像土衛(wèi)九那樣擁有很多亮斑或亮條紋。 因此更多的科學(xué)家傾向于接受不久前提出的一種觀點(diǎn),即土衛(wèi)九可能原來是太陽系外圍的一個天體比如彗星或是柯伊伯帶天體。從最高分辨率的圖像上觀察到的地形結(jié)構(gòu),還可以了解土衛(wèi)九的內(nèi)部結(jié)構(gòu),土衛(wèi)九是一個充滿鮮明地形特征的世界,到處都是隕石坑,很多地方有山崩的結(jié)構(gòu)還有許多線性的地形特征,如溝槽以及成串的坑xue等。 科學(xué)家們正在仔細(xì)研究這些結(jié)構(gòu)以期更好地了解土衛(wèi)九的來源和演化。所有的這些圖像表明土衛(wèi)九很可能是一個40億年前形成于太陽系外圍的天體闖入內(nèi)太陽系后,被土星強(qiáng)大引力所俘獲但最終結(jié)論仍需等待科學(xué)家們用卡西尼探測器上11個不同的科學(xué)儀器對土衛(wèi)九表面結(jié)構(gòu)質(zhì)量和化學(xué)組成等資料進(jìn)行綜合分析后才能得出。 一些科學(xué)家認(rèn)為這顆衛(wèi)星原是一個外來“客”,并非土星的“親生骨rou”。也許在很早的一個時期,有一顆彗星核偶爾闖進(jìn)土星附近,被土星俘獲而成為土衛(wèi)家族中的一員。 土衛(wèi)九(phoebe):學(xué)識女神福柏(phoibe),天神烏剌諾斯(ou a os)與地神該亞(gaia)之女,巨神提坦族(tita s)之。 大多數(shù)土星的衛(wèi)星是明亮的,但是土衛(wèi)九的反照率只有0.05,像煤煙一樣暗。 除了土衛(wèi)九與土衛(wèi)八,所有的土星衛(wèi)星公轉(zhuǎn)面與土星赤道面一致。土衛(wèi)九公轉(zhuǎn)傾斜角近175度(它的北極與土星的正相反)。 土衛(wèi)九的偏心的,逆向的公轉(zhuǎn)軌道和不尋常的反照率說明它可能是一顆被捕捉的小行星或是柯伊伯帶中的物體。 土衛(wèi)九的不尋常還表現(xiàn)在自轉(zhuǎn)非同步,與其他土星衛(wèi)星除土衛(wèi)七外不同。 由于細(xì)微的流星體撞擊,土衛(wèi)九上掉落的物質(zhì)可能與土衛(wèi)七表面和土衛(wèi)八逆公轉(zhuǎn)半球的黑暗有關(guān)??ㄎ髂崽綔y器去年6月11日飛掠土星獲得的數(shù)據(jù)表明,與土星的其他衛(wèi)星不同,土衛(wèi)九的冰含量較低,巖石含量較高,如此冰巖比例與太陽星云的遺骸更為類似。 另外,土衛(wèi)九表面的一些礦物質(zhì)和有機(jī)分子與海王星軌道以外、距離地球數(shù)十億公里的“柯伊伯帶”(kuipe belt)中存在的一些物體類似。1951年,天文學(xué)家柯伊伯提出海王星之外,隱藏著一群冰質(zhì)星體,呈帶狀排列,此前的科學(xué)探測已經(jīng)證明了該星帶的存在。 科學(xué)家指出,這些證據(jù)表明直徑約200公里的土衛(wèi)九實(shí)際上來自太陽系寒冷的邊緣地區(qū),而非形成于干燥炎熱的太陽系內(nèi)部。由于行星的巨大引力,柯伊伯帶的一些物體被引向太陽,科學(xué)家迄今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了700多個類似物體,而土衛(wèi)九就是在飛往太陽的過程中被土星捕獲的。 此前,科學(xué)家也曾懷疑土衛(wèi)九是闖入土星系的一個外來者,因?yàn)樗鼑@土星運(yùn)行的方向與其他土衛(wèi)星恰好相反,其運(yùn)行軌道與土星赤道的夾角也非常大。此次研究證實(shí)了土衛(wèi)九并非土星衛(wèi)星的推測。專家認(rèn)為,對土衛(wèi)九的研究,可以進(jìn)一步了解太陽星云是如何形成行星的。 它是在1966年被法國天文學(xué)家多爾菲斯(audoui dollfus)發(fā)現(xiàn)的。dollfus被公認(rèn)為發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)十,但這不能肯定。他看到的物體是土衛(wèi)十還是土衛(wèi)十一不能確定,而且他的觀察進(jìn)入了一個錯誤的軌道。(步行者號獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了它,但是它的電報(bào)比dollfus的晚到幾個小時)la so 和fou tai 在1978年認(rèn)定事實(shí)上在土星上空大約151000千米處有兩顆衛(wèi)星。這在1980年被旅行者1號證實(shí)了。 土衛(wèi)十和土衛(wèi)十一是quot;雙星quot;,兩者公轉(zhuǎn)軌道相差僅50千米,連它們?nèi)魏我粋€的半徑都不到。它們的軌道運(yùn)行速度近似相等。低的、快的那一顆會慢慢地趕上另一顆,當(dāng)他們相互靠近時,他們交換一些動量。這樣最后導(dǎo)致低的一顆升到一個高的軌道,而高的一顆降低到低的軌道上。他們就這樣交換位置。這種轉(zhuǎn)變每四年發(fā)生一次,這里所給出的軌道數(shù)據(jù)是當(dāng)年旅行者號測得的。 土衛(wèi)十被廣泛地認(rèn)為擁有大于30千米的環(huán)形山(隕石坑),但少有直線相貌。它的表面看上去比土衛(wèi)十六的古老,但比土衛(wèi)十七的年輕。其次,土衛(wèi)十到處都是大型的隕石坑,但卻沒有小隕石坑??赡艿慕忉屩皇沁@顆衛(wèi)星表面覆蓋著一層粉塵。