| | iapetus ("eye ap i tus" ) 是土星已知衛星中距土星第十七近、第三大的一顆:
公轉軌道: 距土星 3,561,300 千米
衛星直徑: 1460 千米
質量: 1.88e21 千克
希臘神話中,iapetus是一個巨人,烏拉諾斯的兒子,普羅米修斯和atlas的父親,人類的祖先。
它由卡西尼於1671年發現。
密度僅為1.1,土衛八的大部分肯定是由冰水組成的。
正對公轉和反對公轉的半球完全不同。正轉半球的反照率在0.03到0.05之間,與煤煙一樣暗,反面為1.5,幾乎同木衛四一樣亮。這些不同點太明顯,使得卡西尼註意到了,說出了“我衹能見到土衛八的一面,另一面則不能。”的話。
對此的一個解釋是正轉半球被土衛九上撒下的煤質塵埃覆蓋。然而,土衛八的顔色與土衛九的並不相配。另一個可能是因為土衛八內部的活躍作用引起。這個難題加上這兩個半球分界處的綫是無法形容的形狀,增添了人們的疑惑。
所有的土星的衛星,除了土衛八與土衛九,處於土星赤道平面。土衛八的傾斜角近15度。 | | 土衛八Iapetus ("eye AP i tus" ) 是土星已知衛星中距土星第十七近、第三大的一顆:
公轉軌道: 距土星 3,561,300 千米
衛星直徑: 1460 千米
質量: 1.88e21 千克
希臘神話中,Iapetus是一個巨人,烏拉諾斯的兒子,普羅米修斯和Atlas的父親,人類的祖先。
它由卡西尼於1671年發現。
密度僅為1.1,土衛八的大部分肯定是由冰水組成的。
正對公轉和反對公轉的半球完全不同。正轉半球的反照率在0.03到0.05之間,與煤煙一樣暗,反面為1.5,幾乎同木衛四一樣亮。這些不同點太明顯,使得卡西尼註意到了,說出了“我衹能見到土衛八的一面,另一面則不能。”的話。
對此的一個解釋是正轉半球被土衛九上撒下的煤質塵埃覆蓋。然而,土衛八的顔色與土衛九的並不相配。另一個可能是因為土衛八內部的活躍作用引起。這個難題加上這兩個半球分界處的綫是無法形容的形狀,增添了人們的疑惑。
所有的土星的衛星,除了土衛八與土衛九,處於土星赤道平面。土衛八的傾斜角近15度。 但是土衛八具有一個十分奇異的特性,即始終朝着土星運行的這個面僅反射5%的太陽光,而另一面因覆蓋有冰層而反射約50%太陽光。這一現象早在17世紀就已被天文學家所發現,但是一直無法解釋這一現象。在20世紀80年代初,美國Voyager 2探測器拍攝的照片證實了土衛八的“兩面性”,但是詳細情況仍不清楚。 最近在《科學》雜志發表的文章中提出的一些假設或許能解釋土衛八的奇異特性,例如土衛八的“前”半球(即始終朝着土星一面的半球)看上去較暗是由於它被岩石碎塊覆蓋的緣故,岩石碎塊來自土星另一顆衛星——土衛九表面撞出的隕石,因此整個“前”半球看上去十分暗。但是暗淡的土衛九沿着自己的軌道朝土衛八的相反面運轉,而且擁有的顔色與土衛八暗面的顔色也不盡相同。此外,根據照片來判斷,土衛八表面上的暗物質在隕石坑內部具有很高濃度,這說明,這物質可能是從地表內部通過某個裂縫流出的。
藉助Arecibo射電望遠鏡對土衛八進行了雷達掃描,掃描結果令人十分感興趣。原先已清楚土衛八亮面主要由“水”冰構成,但是以前發現,它反射雷達波並不像其他被冰覆蓋的衛星那樣,土衛八上的冰層具有比普通冰層小得多的反射係數。專傢們認為,這可以用氨冰混合物加以解釋,這種水與氨冰混合物在利用光學望遠鏡觀察時可以看作為純冰一樣。然而,雷達研究表明這種表面反射波與普通冰層表面的不同。
雷達研究給科學家帶來了驚人的消息,在利用雷達獲得的圖像上土衛八看上去像一個均質物體,即在暗面與亮面之間沒有任何差別(利用無綫電長波波段),這表明,在土衛八暗面的上面覆蓋有一薄層暗色物質,這暗色物質不會使雷達信號失真。但是這樣的解釋在一定程度上取决於暗色物質的組成,而這一點現在還不清楚。
或許,在“卡西尼”探測器從較近距離處拍攝到土衛八的照片時才能成功作出解釋,“卡西尼”探測器正在飛嚮土星,今年7月1日應進入土星軌道。在“卡西尼”探測器上安裝有可見光與紅外綫波段照相機,拍攝的照片能確定土衛八地表的成分,特別是它的暗面成分,藉助於紅外綫照相機還可以直接發現土衛八上氨冰的存在。“卡西尼”探測器還將研究亮面與暗面之間的清晰分界,有可能成功解釋土衛八呈現黑白兩面這一神秘現象。
科學家揭示土衛八核桃外形之謎
據美國宇航局太空網報道,土星的衛星――土衛八“伊阿佩托斯”長得實在是太奇怪了,就好像是一顆核桃。現在,天文學家已揭開土衛八核桃外形之謎――這種奇特的外形是土衛八在太陽係形成初期由於超高速旋轉造成的。
2005年,“卡西尼”號飛船拍下了土星衛星的特寫圖片,從圖片上看,現在低速旋轉的土衛八赤道上有一個巨型岩石的凸起。天文學家認為,這種典型的外形之所以得以保持是因為土衛八在大約30億年前――也就是在它“年輕”的時候――迅速凍結造成的。
位於加州帕薩迪那的美國宇航局噴氣推進實驗室的“卡西尼”號科學家朱莉・卡斯提羅表示:“由於高速旋轉加之又在年輕時凍結,土衛八的外形被永久性地保留下來。”與太陽係中的其它任何衛星有所不同的是,土衛八保持了它不成熟的體形。它的中部有一條808英裏(1300公裏)長,12英裏(19公裏)高的山脈鏈,正是這個山脈鏈造就了土衛八的核桃外形。
噴氣推進實驗室另一位“卡西尼”號科學家――丹尼斯・馬特森說:“衹有高速旋轉的衛星纔會擁有這種凸起,而不是一個低速旋轉的衛星,原因在於:低速旋轉會造就更為平坦的凸起。”馬特森稱,“我們已對土衛八如何形成因旋轉産生的大塊凸起,以及現在的旋轉速度――周期大約為80天――為什麽慢了下來建立了模型”。
新的模型顯示,最初的時候,土衛八旋轉一周衹需要5到16個小時,如此高的旋轉速度足以使得赤道地區的地表膨脹。即將出版的《伊卡魯斯》(Icarus)雜志在綫對該模型進行了詳細闡述。
科學家認為,由於放射性元素加熱土衛八內部,其外殼延伸和膨脹成為一種可能,但隨着“燃料”耗盡,土衛八迅速凍結,核桃外形也因此得以保持。卡斯提羅在提到這塊45.64億年的巨石時說,土衛八在前進的道路上停了下來。為了讓這個年輕的衛星慢下來,達到現在80天一周的旋轉速度,“它的內部應該更為溫暖,接近冰塊的熔點”。
新的研究發現將幫助天文學家更好地理解太陽係初期行星及其衛星係統的形成過程。馬特森說:“這無疑是有關外太陽係一顆衛星早期旋轉史的第一個直接證據。它增加了我們對帶外行星的衛星早期歷史的認識。”
科學家揭開土衛八“黑白雙面”神秘謎團
土衛八是距離土星第十六遠的衛星,它的外形沒有灰色區域,衹有兩種顔色基調:黑色和白色,因此土衛八以“雙面衛星”而著稱。在過去土衛八的“雙面”現象曾經是睏惑科學家的難解謎團,目前,最新觀測研究揭示了土衛八“雙面衛星”謎團的神秘面紗。
最新觀測研究數據表明,隨着土衛八圍繞土星運轉過程中,朝嚮太陽一側的冰雪層都已融化,從而導致土衛八黑色表面暴露,而另一側卻仍被厚厚的冰雪層覆蓋着,顯現出白色。據瞭解,土衛八是1671年由喬凡尼.多美尼科.卡西尼(1625年6月8日出生於意大利佩裏納爾多,1712年9月14日逝世於法國巴黎)最早發現的,但是這顆土星衛星的出現卻讓科學家一直睏惑不解:朝嚮運行軌道的一側表面呈現瀝青般的黑色,而另一側卻是白雪般的明亮。土衛八的直徑為907英裏(1460公裏),環繞土星的路程為220萬英裏(360萬公裏)。
“卡西尼-惠更斯”號衛星在土衛八低軌道處拍攝的高清晰圖片揭示出該衛星表面出現“雙面臉”的真實原因。美國科羅拉多州太空科學學院太空成像小組負責人卡羅林.波爾科說,“雖然土衛八仍有許多未解之謎有待我們去深入研究,但目前我認為我們已明白為什麽這顆土星衛星會呈現出‘黑白雙面’的特徵。”
“卡西尼-惠更斯”號的最新觀測數據成功破解了土衛八的外貌特徵,當土衛八圍繞土星運行時,朝嚮土星的半球由薄黑物質層覆蓋,這些黑物質層是由於太陽光照射蒸發該半球的冰雪層形成的。德國自由大學“卡西尼”衛星成像專傢蒂爾曼.登剋說,“土衛八在環繞土星運行過程中,朝嚮土星的半球除了接收大量太陽光照射之外,土星表面上釋放出的灰塵物質抵達這一側半球也是該半球呈現黑色的一個原因。”
隨着朝嚮土星的這一側半球表面溫度逐漸增大,最終該區域的冰雪層將完全融化。“卡西尼-惠更斯”號的最新紅外綫觀測數據證實這一側半球的溫度可達到110攝氏度(230華氏度),該溫度足以讓冰雪層融化成為水蒸汽。
朝嚮土星和太陽的這側半球隨着溫度上升,該區域的水蒸汽都蒸發凝結在最近的寒冷區域,如土衛八的極地和相反一側低緯度地區。由此朝嚮土星的這一側半球失去了原來的冰雪層,其表面變得更加黑暗,而另一側半球在原先冰雪層的基礎上冷凝了更多的水份子,其表面變得更加明亮。因此,天文學家在觀測土衛八時發現它具有“雙面臉”,一半黑暗,另一半明亮,在該星體上沒有灰色區域。
卡西尼最新照片顯示土衛八是陰陽臉
土衛八一個半球呈現雪白色,而另一個半球卻黑暗如同焦油。在此之前,科學家觀測土衛八發現其外形非常像鬍桃。據瞭解,土衛八是土星衛星係統中的一顆外圍衛星,距離土星356萬多公裏,每繞土星一周需要79.33個地球日。在太陽係所有的星體中,它的外形和結構特徵富有戲劇性變化,它是亮度變化幅度最大的一個。形狀像鬍桃,赤道部分有突起。前不久,科學家聲稱,土衛八鬍桃外形是由於它在太陽係形成初期時超高速旋轉形成的。土衛八的陰陽臉
這是9月10日“卡西尼”土星探測器傳送來的最新照片,照片中顯示土衛八表面有很深的彈坑,赤道有一圈山脈形狀的突起,通過這組最新照片,研究人員還聚焦研究土衛八表面奇特的20千米高山脈,正是這些高山脈致使土衛八看起來更像是一顆鬍桃。
德國柏林自由大學“卡西尼”探測器成像科學家蒂爾曼•鄧剋說,“這些照片真得非常精彩!每一張最新照片都有其自己的特點,我非常欣賞這些圖片所呈現的地平綫上巨大山脈的突起,我期待看到土衛八的真實照片已有7年時間,現在這些真實的圖片使我們對土衛八的認識更加實物化。”鄧剋是“卡西尼”土星探測器成像觀測項目主管。
此次,“卡西尼”接近土衛八的距離要比2004年觀測時近100倍,該探測器離土衛八表面衹有1640公裏。土衛八表面有不規則的鬍桃紋突起,赤道上的山脈十分突起,但最引人註目的還是土衛八的“陰陽臉”,該星體上亮度明顯差別將是科學家致力去解答的神秘謎團。
美國宇航局噴氣推進實驗室“卡西尼”土星探測器主管鮑勃•米切爾說,“我們非常高興地看到這些精彩的土衛八最新照片,這是科學家多年期待已久的!”美國太空科學協會“卡西尼”探測器成像小組負責人卡羅林•波科說,“多年以來我們一直致力於研究土衛八表面特徵,從外形上像這顆星體就像遍布許多野兔窩,更加富有神秘感。在我們太陽係的所有星體中,很少有像土衛八這樣明亮差別巨大具有‘陰陽臉’的星體。”
噴氣推進實驗室“卡西尼”成像小組成員托倫斯•約翰遜稱,通過研究土衛八,我們掌握了40億年前該星體的形成特點:該星體形成初期,冰冷的地殼寒冷僵硬。
目前,“卡西尼”探測器對土衛八的多樣化觀測將有助於描繪該星體表面的化學成份,尋找昏暗大氣層或噴射氣體流的證據,以及探測土衛八表面夜間溫度。
新發現土星巨大光環可能是土衛八陰陽臉原因
美國航空航天局(NASA)的科學家近日(2009年10月8日新聞)發現土星周圍存在一個“隱形”的巨大光環(如圖),這土星新發現光環個光環可以容納10億個地球。
光環能容10億個地球
NASA噴氣推進實驗室稱,該光環平面與土星主光環面成27度傾角,該光環內側距離土星約595萬公裏,寬度約1190萬公裏。它的直徑相當於300倍土星的直徑。可容納10億個地球。
“這是一個超級光環。”弗吉尼亞大學航天學家安尼·沃比瑟說,光環由冰和塵埃微粒組成,它們之間的距離如此之大,“即使你站在光環上也看不清楚。”另外,土星照射到的太陽光綫很少,光環反射出的可見光更少,令它難以被發現。
組成光環的塵埃溫度很低,僅有零下193℃,但卻散發出熱輻射。NASA斯皮策太空望遠鏡正是捕捉到這些熱輻射,纔發現了這個巨大的光環。
有助揭開土衛八之謎
據報道,土星衛星“菲比”的軌道穿越該光環。科學家們認為,光環內的冰和塵埃來自於菲比與彗星的碰撞。
光環的發現可能有助於解釋關於土星另一衛星土衛八的一個古老而神秘的問題。天文學家卡西尼1671年首次發現土衛八,稱這個星球一面黑一面白,就像太極符號一樣。新發現的光環旋轉軌道與土衛八相反。科學家們推測,光環內的塵埃飛濺到土衛八表面上,形成了黑色區域。
“長久以來,航天學者一直認為菲比與土衛八表面之上的黑色物質之間存在某種聯繫,新發現的光環為此提供了令人信服的證據。”新光環的發現者之一、馬裏蘭大學專傢道格拉斯·漢密爾頓說。 |
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