土星有多少颗卫星?最著名的卫星之一“土卫二”

资源导航 2022-03-26 值得一看 0

土星的卫星有82颗。其中被命名的卫星中,11个是直径在300千米以下的小卫星,6个是直径在400-1500千米之间的中型卫星,还有一颗直径为5150千米的大卫星土卫六-泰坦。在土星的卫星当中,最内侧的6个都是小卫星,它们可能原本是大颗冰天体的碎片,与土星之间彼此有着密切的关系。

1788年,英国的著名天文学家科学家威廉·赫歇尔他发现了土星的最著名的卫星之一土卫二,并将它命名为“土卫二”。

土星有多少颗卫星?最著名的卫星之一“土卫二”

“恩克拉多斯”是古希腊神话中的巨人。她被雅典娜埋葬在埃特纳山脚下,因为她输给了宙斯。然而,土卫二没有名字。它不是一个“巨人”。它的直径只有大约500公里。它不过是太阳系中的一颗大卫星。1981年,旅行者号造访了土星并拍摄了土卫二的照片。它被冰覆盖,有垂直和水平的山脉,偶尔有凹槽、凹坑和碎冰原,表面极为荒凉。但20多年后,这颗谦逊的恒星引起了科学家们的极大兴趣。

“卡西尼号”的奇遇土星有多少颗卫星?最著名的卫星之一“土卫二”

当卡西尼-土星探测器在2005年2月飞越这颗行星时,天文学家们开始用新的眼光观察它。一般认为,像土卫二这样的小天体不会有大气层。因为它很小,它的重力很弱,不足以吸引大气。然而,卡西尼号探测器探测到了到土卫二的磁场这些磁场成扭曲状态,这样就表明土卫二这颗卫星有自己的大气层。磁场的畸变是大气中带电气体分子干扰的结果。科学家预测土卫二这个卫星它可能有它自己的大气层的来源,它内部逃逸的物质为它建立了一个大气。如果一个小天体有自己的大气来源,就有可能形成稀薄的大气,尽管这种可能性不高。

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同年3月和7月,卡西尼号又两次飞越恩克拉多斯。当时,它离土卫二非常近。最晚只有168公里。卡西尼号用照相机拍下了非常清晰的照片。可以看出,土卫二南极是一个地质活跃的热点,那里有一个长128公里、宽40公里的老虎状地形。令人惊讶的是,间歇泉就像水蒸气和冰碎片的混合物,不断地喷射在老虎形地形的裂缝中。它们被喷射到430公里以外的高度,这几乎与土卫二的直径相同。

土星有多少颗卫星?最著名的卫星之一“土卫二”

这一意外的发现使科学家们兴奋不已。它使土卫二成为卡西尼号的重要探测目标。科学家们始终相信,卡西尼号发现了土卫二最神奇的地方,它也有可能是太阳系中除了木卫二以外也有生命的天体。

太阳系寻水

检测结果表明,间歇泉中混合了甲烷、丙烷、乙炔和二氧化碳等物质。这些物质携带大量气体,不断从表面逸出,形成稀薄的大气。问题是,土卫二的表面非常冷。这个含有水蒸气的间歇泉是怎么出现的?人们能想到的原因是液态水。科学家们一直相信土卫二这颗卫星它的冰壳下的温度有可能非常高,那里极其有可能储藏着大量液态水。

土星有多少颗卫星?最著名的卫星之一“土卫二”

人类在太阳系之中找寻液态水是探索碳基生物的一个必要条件,因为碳基生物存在和水有着密不可分的关系。自20世纪60年代以来,科学家不断向太阳系中的许多行星及其卫星发射各种探测器,包括金星、火星、木星和土星等卫星。然而,结果总是希望与失望并存,而且往往有更多失望的因素。2005年1月,惠更斯号探测器再次从其母船卡西尼号带着希望飞向土卫六。在土星的卫星中,土卫六是“巨人”,直径为5150公里。它是土星最大的卫星,但人们关注它不是因为它的大小,而是因为它有丰富的水和气体大气。当年著名探测器惠更斯号降落在土卫六表面上时,它穿过潮湿的云层。它的照相机拍摄了河流、海滩和类似岛屿的图像。

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最后,它穿过浓雾,降落在泥泞的地面上。从惠更斯发回的照片来看,探测器似乎降落在一条开阔的河流附近。似乎不久前这条河里有液体流过。一些小石块散落在地上。它们非常光滑圆润,很像地球上河流旁边的普通石头。惠更斯号整个降落的过程中拍摄的一些照片,给人的感觉就是这个星球上有大量的水。然而,泰坦上的“水”不同于地球上的水。它有四个氢原子和一个碳原子。这种东西在地球上被称为“甲烷”。在地球环境中它是一种气体,但在土卫六上它是一种液体。原因是这颗行星的表面温度是零下180摄氏度。在那个温度下,甲烷变成液体,它们像水一样流动。

人们又失望了。泰坦上的“水”没有表面。但是神秘的土卫二会给科学家带来一些希望吗,让科学家疑惑的是,土卫二这颗星球非常的小,直径只有月亮的7/1,。这么小的天体怎么能喷射出这么多的水蒸气和冰粒子呢?已知Triton声波风廓线仪的喷泉中混入了液氮、灰尘或甲烷;木卫一有壮观的火山;欧罗巴有一个平坦的冰面,冰面下可能有一个巨大的海洋,但这些卫星都是巨大的天体,而土卫二如此之小,它怎么能如此活跃和强大?

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小小的“土卫二”在天文学家心中已成为一个巨大的谜。

“恩克拉多斯”之谜

通常,一些行星和卫星整个星球上温度最高的地方应该是在赤道附近,两极应该是最冷的地方,因为母恒星的光很少能照射到哪里,和和地球差不多。然而,令人费解的是,土卫二上的“热点”在南极。探测的结果显示出,土卫二赤道温度是零下183℃而他的南极温度是零下170℃。至于有“虎纹”的地方,天气比较暖和。卡西尼号指挥小组成员、行星科学家约翰·斯宾塞说:“这种情况令人震惊,好像我们发现南极洲比撒哈拉沙漠更温暖。”

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可以解释这一现象的理论是,土卫二有一个内部热源,比如地下熔岩,它延伸到南极表面附近并在那里加热。其实土卫二距离太阳非常的远,大概有13亿公里远,太阳光对哪里的影响非常小。一些科学家还推测土卫二可能经历了一次大的更替。由于恒星物质的运动,一种较轻的物质在土卫二内部缓慢上浮,导致旋转轴倾斜,导致整个恒星翻转,最终形成这种热分布的“奇怪现象”。

即使土卫二有地下热源,土卫二的表面仍然太冷,在这样的温度下液态水的存在仍然令人难以置信。因此,如果土卫二上存在液态水,它一定来自其表面以下。科学家推测液态水可能离地球表面不远。在被地下深处的热源加热后,它们与冰和其他物质一起喷发出水蒸气,形成壮观的间歇泉

但到目前为止,土卫二之谜还没有最终解开。困扰科学家的是,他们必须解释土卫二但到目前为止,土卫二之谜还没有最终解开。让科学家疑惑的是,土卫二的内部热量究竟是如何产生的。对这个问题有很多解释。一是上部冰和下部岩石的压缩作用;另一个原因是放射性元素的衰变,释放热量,融化土卫二的核心,在冰下形成海洋;其他人认为热量来自潮汐摩擦,潮汐摩擦使“虎纹”摩擦的边缘产生热量。哪种观点是正确的还有待进一步研究。早在2008年3月,科学家发表了一篇文章,他在文章中分析到卡西尼号发回的照片后,他们发现“老虎线”与地球和地面地质断层交界处的断层线非常相似。他们说土卫二围绕土星的轨道是一个非常平坦的椭圆。这种运行方式将使其表面的冰层沿断层线方向移动。在移动过程中,摩擦和碰撞产生的热量产生大量蒸汽和蒸汽当气体压力达到一定程度时,将断层内的冰推出,形成间歇泉状的冰泉现象。

“明星”出世

几乎所有的猜想都需要科学的支持,科学家们也希望看到卡西尼号的发现。早在2008年3月12日,卡西尼号再次在距离土卫二表面50公里的高度靠近土卫二飞行。卡西尼号发现,喷流中的水蒸气密度非常高,这里有大量的冰粒子,还有一些复杂的有机物,这些有机物有可能演化成复杂的化合物甚至生命。在地球上,这些化合物的结合最终导致了生命的诞生。也有其他科学家声称,称卡西尼号提供的数据表明,土卫二也有可能存在着一个液体的海洋。

土星有多少颗卫星?最著名的卫星之一“土卫二”

8月11日,卡西尼号再次飞越土卫二上空。这一次,它距离土卫二表面只有48公里。借这个机会,“卡西尼”号探测器拍摄了很多土卫二南极“弧形地形”的特写照片。间歇泉是以“老虎式”的方式从喷口喷出的。我们都知道,生命的存在需要水和热,这两种物质在土卫二上已经存在。除了有机化合物,土卫二上产生生命的各种元素都是可用的。

事实上,土卫二不仅是一颗对生命充满期待的行星,而且对整个土星系统都有影响。这是一个充满活力和影响力的星球。2009年6月,科学家观测出土星上有一个黑色的极光,而这一极光也可能是由于土卫二上的喷射物造成的。他们估计,这颗小行星每秒向土星轨道喷射100公斤物质,形成土星的“第二极光”。此外,土卫二的一些喷出物也进入了土星环。从卡西尼号拍摄的照片中,人们可以看到土卫二运行在土星最外环的E环上。E环是蓝色的,由稀疏的物质粒子组成。人们认为E环的粒子来自土卫二。

早在2009年来自NASA喷气推进实验室的科学家他们发表了一篇土卫二间歇泉的最新研究结果。他们在分析了卡西尼号的照片后,得出,喷射的物质很高,甚至是超音速了,最快的甚至达到了2200公里每小时,如果土卫二没有地下水,喷出的物质非常难达到这种速度,这表明卫星可能确实有地下水库。科学家们期待着卡西尼号的另一次土卫二飞行,这可能也是探测器计划于2010年5月18日进行的最后一次土卫二飞行。

土星有多少颗卫星?最著名的卫星之一“土卫二”

在太阳系的所有的卫星中,土卫二是所有卫星中已知最亮的一颗卫星,反射率为91%。现在,它在火星和土卫六等行星之后脱颖而出。它被认为是最有前途的生活场所。小“土卫二”将成为太阳系中引人注目的“恒星”。

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