第267章 匯總
在行將降落的時候,華楓收到一份總結(jié)材料,簡略介紹了最近的所學(xué)及鞏固。 他隨意翻開考到……其中會互換的衛(wèi)星:土衛(wèi)十與土衛(wèi)十一會互換的衛(wèi)星:土衛(wèi)十與土衛(wèi)十一。 這二顆衛(wèi)星會調(diào)換位置!土衛(wèi)十(ja us)和土衛(wèi)十一(epimetheus)是土星的二顆小衛(wèi)星,它們在繞行母行星時位置會發(fā)生對調(diào)。這二顆衛(wèi)星繞行土星軌道半徑的分隔少于衛(wèi)星本身的半徑,大約是五十公里。在開始,其中一顆衛(wèi)星在很前方領(lǐng)頭公轉(zhuǎn),在彼此的重力吸引下,距離逐漸縮短,每隔數(shù)年,它們會擦身而過且位置互換。這種奇特的衛(wèi)星之舞,讓天文學(xué)家懷疑土衛(wèi)十與土衛(wèi)十一原來是一顆更大的衛(wèi)星,后來才分裂成二顆。在上面影像中,這二顆衛(wèi)星正在土星的f環(huán)之外繞行土星,而拍攝這張影像的卡西尼號太空船也在繞行土星。 土衛(wèi)十一(編號:s/1980s3),英文名稱:epimetheus,是土星已知衛(wèi)星中距其第五近的一顆衛(wèi)星。epimetheus(埃庇米修斯)在希臘神話里是iapetus(伊阿珀托斯)的兒子,普羅米修斯和atlas的兄弟;潘多拉的丈夫。它在希臘語中的意思是“事后的認(rèn)識”。 土衛(wèi)十一自身直徑比土衛(wèi)十(181千米)要小一點,與土衛(wèi)十距土星的距離幾乎相同(軌道半徑為15.1萬千米,相差僅30~50千米),沿共同的軌道同步地旋轉(zhuǎn)。在互相接近時(每4年一次),它們會交換脈沖和改變位置:里面的衛(wèi)星換到外面,外面的衛(wèi)星換到里面,它們總是以同一面朝向土星,就像月球朝向地球一樣,因此總是以一個面向前運行,運行一周的時間為0.694天。科學(xué)家認(rèn)為,土衛(wèi)十一和土衛(wèi)十具有共同的“祖先”。土衛(wèi)十是1966年由法國天文學(xué)家a·多爾菲在地球上觀測發(fā)現(xiàn)的,而土衛(wèi)十一是賈·豐捷因及其同事在1980年“旅行者1”號探測器飛過土星時發(fā)現(xiàn)的。 它的表面有許多直徑大于30千米的隕石坑(環(huán)形山),也有大大小小的山脈和溝。人們廣泛的概念認(rèn)為土衛(wèi)十一一定十分古老。 土衛(wèi)十一(epeemeetheeus)的體積是114x108x98立方千米。這張合成的特寫圖是由卡西尼號土星探測器得到的,圖上通過運用夸張的陰影強調(diào)了它凹凸不平的表面和不規(guī)則的形狀。土衛(wèi)十一的軌道在土星云頂之上9.1萬千米,盡管如此,它并不是唯一的衛(wèi)星。土衛(wèi)十的大小跟它很接近,而且軌道離它的軌道只有50千米。這 兩顆衛(wèi)星實際上每四年相遇一次,不過相遇并不是碰撞,它們靈巧地交換軌道,然后又各自離開了。 土衛(wèi)十一是土星的一顆小衛(wèi)星,大小約為140x100千米,是在1980年發(fā)現(xiàn)的。土衛(wèi)十一是一顆所謂的“協(xié)同軌道”衛(wèi)星,也就是說,它的軌道實際上與另顆土星衛(wèi)星——土衛(wèi)十的軌道相同。土衛(wèi)十一和土衛(wèi)十兩顆衛(wèi)星軌道的平均半徑差別非常小,土衛(wèi)十一軌道平均半徑為151422千米,而土衛(wèi)十軌道平均半徑為151472千米。 土衛(wèi)十一和土衛(wèi)十在某個時候很可能是一個天體,在受到另一個天體撞擊后被解體。這兩顆衛(wèi)星的不規(guī)則形狀有利于這一假設(shè),只是土衛(wèi)十比土衛(wèi)十一稍大一些,其大小為220x160千米。從圖示照片中可以清楚地看到,土衛(wèi)十一曾經(jīng)受到細(xì)小行星的多次撞擊,其表面上因撞擊形成的隕石坑相當(dāng)多。 位在麥克馬斯特大學(xué)的天文學(xué)家約翰·卡維拉斯,以因努伊特神話中的伊耶拉克(iji aq)作為它的英文名,這首次跳脫了以希臘神話或羅馬神話中的人物為衛(wèi)星命名的習(xí)慣。他發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星后,就開始為它找一個適當(dāng)?shù)拿Q,他希望一個可以融合多種文化卻又可以代表加拿大的名字,但經(jīng)過數(shù)個月的思考和詢問許多人文學(xué)者后,他還是無法找到一個適當(dāng)?shù)拿Q。 直到2001年3月,他在為他還孩子讀一本因努伊特的故事書時,他發(fā)現(xiàn)伊耶拉克是一個喜歡躲躲藏藏的怪物,這就和所有土星的的小衛(wèi)星一樣,喜歡躲躲藏藏的,另外,因努伊特人住在北極圈內(nèi),非常的冷,也和土衛(wèi)二十二一樣。因此,他就將土衛(wèi)二十二取為伊耶拉克。 2011年6月18日,美國宇航局,歐洲空間局和意大利航天局合作研發(fā)的卡西尼號土星探測器飛越土星的一個衛(wèi)星:土衛(wèi)十二hele e(海倫),距離土衛(wèi)十二表面大約6968公里(4330英里),這是繼2010年抵近至1931公里處后的第二次近距離拍攝飛行。hele e衛(wèi)星的軌道則有些特別,平均距離土星表面37萬公里,這個與月球與地球之間的距離差不多。從整個外觀上看,衛(wèi)星呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀,具體大小約為22x19x18.6英里(36x32x30公里)。 卡西尼探測器本次飛行的路線是從hele e衛(wèi)星的陰影面往向陽面飛行,從圖像中可以看出,土衛(wèi)十二表面給人異常光滑的感覺,同時也顯示在部分地區(qū)存在山脊和山丘等地形地貌,并且出現(xiàn)撞擊坑。而科學(xué)家估計,土衛(wèi)十二很可能在之前的某個時候與較大的天體相撞過,并在其表面留下了巨大的缺口。除了要對hele e衛(wèi)星進(jìn)行地形繪制以后,重點是觀察地表上類似溝壑狀的結(jié)構(gòu),研究這種地形結(jié)構(gòu)有助于了解這顆僅35公里寬的衛(wèi)星的形成歷史以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)上的演化。 圖1這張彩色圖像是一張合成圖像,有卡西尼飛船上搭載的紅色、綠色和藍(lán)色單色可見光過濾器拍攝的原始圖像疊加而成。而圖像上明顯可以看出有些模糊之處,這是因為hele e衛(wèi)星成像的時候,在每幀圖像中的位置出現(xiàn)輕微的移動,但是卡西尼探測器圖像控制室的科學(xué)家認(rèn)為這幅合成圖像在捕捉光線以及衛(wèi)星表面顏色變化上體現(xiàn)得非常好。 圖2這張hele e衛(wèi)星的圖像,北極點是向下的,這是因為卡西尼探測器是倒著拍攝的。同時也是一個hele e衛(wèi)星的3d圖像,這個圖像由卡西尼探測器成像控制室的pat ickruthe fo d任務(wù)專家后期處理,如果你有紅/藍(lán)3d眼睛,就可以清楚地看到整個衛(wèi)星的三維結(jié)構(gòu)。 此外,土衛(wèi)十二hele e同時也被稱為土衛(wèi)四的特洛伊小行星。特洛伊天體是指軌道與較大行星或者衛(wèi)星的軌道相重合的天體。并且位于較大行星或者衛(wèi)星軌道前方或者后方60°的拉格郎日點附近。最初,特洛伊天體是用來代表位于木星拉格朗日點附近的小行星,位于該點上的小行星由于受到的引力較為均衡,不會發(fā)生碰撞。 所以,土衛(wèi)十二之所以被稱為是土衛(wèi)四的特洛伊小行星,是因為其軌道與土衛(wèi)四dio e相同,位于其前方60°。在土星的衛(wèi)星中,土衛(wèi)三(tethys)、土衛(wèi)十三(telesto)以及土衛(wèi)十四(calypso)構(gòu)成一組的特洛伊衛(wèi)星。這些特洛伊衛(wèi)星共同構(gòu)建了土星極其壯觀的衛(wèi)星群,同時也是土星除了那令人印象深刻的行星環(huán)系統(tǒng)外又一個標(biāo)志性景觀。 太陽系中最龐大的衛(wèi)星系統(tǒng)。最外的土衛(wèi)九是逆行衛(wèi)星;從土衛(wèi)十到土衛(wèi)七有8顆屬規(guī)則衛(wèi)星。最大的土衛(wèi)六僅次于木衛(wèi)三,是最早發(fā)現(xiàn)有大氣的衛(wèi)星,其大氣密度為地球大氣的5倍,主要成分是氮和甲烷,其表面是粘稠狀的碳?xì)浠衔?,一度是人們尋找地外生命的希望,但空間探測已予以否定。 土衛(wèi)系統(tǒng)中還有幾顆衛(wèi)星同軌的奇特現(xiàn)象,如土衛(wèi)十三、十四就分別在土衛(wèi)三前后各60度處,構(gòu)成了兩個正三角形;而土衛(wèi)十、十一有時會靠得很近,還有幾顆衛(wèi)星位于環(huán)內(nèi),這也是造成土星光環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變的原因之一。 土星環(huán)及其衛(wèi)星.esa圖片擁有美麗的行星環(huán)的土星有著數(shù)量眾多的衛(wèi)星,它們中的34個已經(jīng)有了名字;它們的精確數(shù)據(jù)并不清楚,因為有如此多的物體在如此寬廣的土星軌道里圍繞著它做運行。最近,2000年下半年做的一次觀察發(fā)現(xiàn)了另外12顆有著奇異軌道的衛(wèi)星,這說明它們原先是一個大天體的碎片,后來才被土星的引力場捕獲。 土星衛(wèi)星中最值得注目是土衛(wèi)六,它是太陽系中唯一擁有稠密大氣層的衛(wèi)星。 2004年12月25日圣誕節(jié),卡西尼號釋放出惠更斯號,后者開始?xì)v時三周獨自前往土衛(wèi)六之旅??ㄎ髂帷莞固柼綔y器是在2004年7月1日進(jìn)入環(huán)繞土星分軌道的??ㄎ髂帷莞固柸蝿?wù)同時也增加了發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星的數(shù)量。 土星衛(wèi)星已確認(rèn)的最少有10顆。按與土星距離由近及遠(yuǎn)排列為:土衛(wèi)十、土衛(wèi)一、土衛(wèi)二、土衛(wèi)三、土衛(wèi)四、土衛(wèi)五、土衛(wèi)六、土衛(wèi)七、土衛(wèi)八、土衛(wèi)九。據(jù)報道1979年9月1日行星際探測器“先驅(qū)者”11號又發(fā)現(xiàn)一顆新衛(wèi)星,暫取名“先驅(qū)巖”(pio ee ock)或1979s1,但尚未確認(rèn)。 其中土衛(wèi)十離土星的距離只有159,500公里,僅為土星赤道半徑的2.66倍,已接近洛希極限。土衛(wèi)八的軌道面與土星赤道面的交角為14°7,而其軌道面與土星的公轉(zhuǎn)軌道面的交角為16°3,是不規(guī)則衛(wèi)星;土衛(wèi)九在一個偏心率達(dá)0.1633的橢圓軌道上繞土星公轉(zhuǎn),其軌道面與土星赤道面的交角約為150°,也是不規(guī)則衛(wèi)星。 除土衛(wèi)八和土衛(wèi)九外,土衛(wèi)一至土衛(wèi)七以及土衛(wèi)十都是規(guī)則衛(wèi)星,在土星赤道平面附近以近圓軌道繞土星轉(zhuǎn)動。 在土衛(wèi)一至土衛(wèi)十這10顆土星衛(wèi)星中,土衛(wèi)九是唯一的逆行衛(wèi)星,因為它的軌道面與土星的公轉(zhuǎn)軌道面的交角為174°42┡,它繞土星的轉(zhuǎn)動方向和土星繞太陽的轉(zhuǎn)動方向相反。 在土衛(wèi)系統(tǒng)中值得特別提出的是土衛(wèi)六、土衛(wèi)一和土衛(wèi)八。土衛(wèi)六又名提坦(tita )。它的半徑達(dá)2575公里左右,是太陽系中居第二大的衛(wèi)星,僅次于木衛(wèi)三蓋尼米得,比最靠近太陽的行星──水星還大。它每隔16天左右繞土星運行一周。由于它質(zhì)量大和離太陽遠(yuǎn),按逃逸速度推算,它可能存在著大氣。 1944年,柯伊伯果然在土衛(wèi)六光譜中發(fā)現(xiàn)了甲烷譜線,從而得知它確有大氣。它的大氣的主要成分是甲烷和氫,大氣壓是1.5個地球大氣壓左右。土衛(wèi)六表面可能是冰,溫度約125k。1979年9月,“先驅(qū)者”11號離開這顆衛(wèi)星356,000公里處拍攝了它的照片。 土衛(wèi)六呈現(xiàn)橙色。這顆衛(wèi)星的大氣中的云層是由甲烷、乙烷、乙炔(還可能有氮)等組成的;這些成分在太陽紫外線輻射的作用下離解,便形成上述顏色?!跋闰?qū)者”11號還測得土衛(wèi)六上層大氣的溫度為200c,同土星環(huán)的溫度差不多。 土星有多少衛(wèi)星?1996年時為18顆,2000年就上漲到了24顆,2003年是53顆,2005年則達(dá)60顆,后來發(fā)現(xiàn)有62顆。