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跟随卡西尼号游土星

发布时间:2022-02-20 08:49:35 浏览数:

全球瞩目的卡西尼号土星探测器在北京时间7月1日上午度过了它的第一个大难关:如同一名长途探险家,卡西尼号探测器在走过35亿千米的漫长旅途后,终于按计划顺利进入环土星轨道。

仅仅在卡西尼号抵达土星两天之后,一些有趣的科学结果已经呈现在项目科学家的电脑显示器上。其他的照片和发现也在接下来的日子里接踵而至。下面就让我们跟随这名探险家,一览土星探测令人惊奇的新发现。

卡西尼号得到的首批照片就令科学家们吃了一惊。从光谱仪拍摄到的光谱照片中,科学家们发现,土星的两个主要光环——A环和B环的确如以前所认为的那样很爱干净,主要由水冰组成。但两环之间的环缝中则出人意料的“脏”,那里的泥和土要多于水冰。

土星A环和B环之间的缝隙被称为“卡西尼环缝”,是用最先发现它的天文学家的名字来命名的。卡西尼号的名字也有相同的渊源。新的探测结果表明,卡西尼环缝中的物质与土卫九表面的物质非常类似。这进一步强化了科学家先前的一种猜测:土星光环可能是土卫形成过程中遗留下来的物质。

卡西尼号探测器曾于6月11日近距离飞过土卫九,发现那是一个古老而饱经风霜的世界。项目科学家说,在接下来的几个月中,他们将试图揭示土星环缝中与土卫九表面物质类似的物质究竟从何而来。

空前清晰的土卫六

土星最大的卫星土卫六是整个卡西尼探测任务中最引人注目的卫星。它因其独一无二的环境而令科学家着迷,但由于其浓厚的大气层对于大部分波长的电磁波来说都是不透明的,因而在过去几十年的探测中,科学家一直难以窥得清晰的表面容貌。也仅仅是在抵达土星之后数天,卡西尼号就在一次远距离飞过土卫六的过程中拍摄得到了空前清晰的土卫六表面特征照片。

土卫六的探测结果也令科学家感到意外。科学家在一些区域中发现了几乎纯净的水冰,在另一些区域则发现了不含水的物质——它们有可能是碳氢化合物。科学家一直认为土卫六上存在液态碳氢化合物的河流与湖泊,但这次卡西尼号对土卫六的探测并未找到液态碳氢化合物存在的迹象。当然,仅仅靠这一次探测,并不能得到确定的结论,项目科学家认为,假如经过30次探测还找不到湖泊的痕迹,那么他们就要开始担心原先的猜测是否正确了。

实际上,卡西尼能否观察到土卫六上的河流与湖泊,就好像我们乘飞机观察地球表面的类似特征,取决于许多因素。即将于明年初登陆土卫六的卡西尼号的子探测器——惠更斯号探测器将很可能会最直接地验证科学家的猜测。

其他土卫

土卫六当然是卡西尼任务中探索的重点,卡西尼号在4年的时间里环绕土星的76圈中有40多圈都要近距离经过土卫六,但卡西尼号也并非仅仅钟情于它。其他的一些土卫同样吸引着卡西尼号,比如土卫四和土卫八。

7月2日,卡西尼号拍摄到了月牙状的土卫四。在其明亮的部分,我们可以看到许多巨大的陨坑,其中位于明暗交界处的一个陨坑明显大于它的同类。作为对比,科学家还给出了一张被土星的光芒照亮的土卫四的照片。与月食时的情况相似,卫星未被太阳光直接照亮的部分有可能被行星反射的太阳光照亮。

7月3日,卡西尼号从300万千米外拍摄了土卫八。远远早于卡西尼任务,科学家就已经发现土卫八最令人迷惑的特点是,它在公转的过程中,朝向前进方向的一面(土卫八公转与自转周期相等)非常之暗,照射到这一面的太阳光只有4%会被反射回去;而与其相背的一面却非常明亮,能够反射50%的太阳光!这到底是怎么回事呢?土卫八的表面物质究竟是什么,又是如何形成的?这些问题目前仍旧没有答案。在接下来的探测中,卡西尼号会继续拍摄土卫八,并将有两次与土卫八近距离亲密接触的机会,这些探测应该会为寻找问题的答案提供线索。

土星的南极

与木星相比,土星的大气看起来似乎缺乏特征。这不难理解,因为与木星相比,土星离太阳更远,也就更寒冷,土星高层大气中因寒冷而形成的雾霭遮蔽了大多数大气特征。尽管如此,土星大气也并非特征全无,比如卡西尼号新近得到的土星南极的照片,就展示出了土星南极区域的一些大气结构。我们可以确切地观察到土星南极区域浅色的云点,以及明显的深色环状结构。后续的观测将帮助科学家测定南极的风速。

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