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大量的小天体隐藏在光环中。土星卫星的多样性令人惊讶,有些卫星有-的岩石,有的则被一些冰包裹着。有些卫星的表面布满几十亿年的火山坑,有的则覆盖着新鲜的雪。“卡西尼”探测器去年繁忙的安排包括与土星的卫星有20次的遭遇,对这些不同的世界进行了采样。
土星的卫星中最奇特的卫星之一便是“土卫二”卫星,尽管它的直径只有504公里,却是土星的第六大卫星,其直径比美国的亚利桑那州或者西班牙还小,它在土星的E光环中运行,这个光环是一种由微粒组成的宽大而又散射的蓝色光环,由于这条光环中缺少古代卫星撞毁所拥有的较大碎片,天文学家长期以来就认为E光环的粒子是由“土卫二”卫星自己发射出来的。
较早的在地球上的观察以及“航行者”空间探测器图像显示,“土卫二”卫星的表面是冰和综合体,古老的坑坑洼洼的地形被新的平整的冰面覆盖,所以“卡西尼”科学家希望看到这颗卫星上面最近活动以及也许有冰山作用的迹象。科学家的努力终于有了巨大回报:“卡西尼”有了惊人发现。
“卡西尼”探测器分别于2005年的2月、3月和7月飞越“土卫二”卫星,在飞越过程中,“卡西尼”把自己的设备对准了“土卫二”卫星。头两次巡游离这颗卫星的轨道约1000公里和500公里,“卡西尼”携带的照相机拍摄到了一些图片,上面显示了排列着褶皱山岭以及破碎的白冰平原,上面有条纹状的深绿色有机物质。而磁力计显示“土卫二”卫星大气层中有离子泄漏的迹象。在第二次飞越时,“卡西尼”还确定了“土卫二”卫星南极有强烈的流出物。2005年7月14日的第三次飞越航线因而做了调整,穿过了“土卫二”卫星南极上方只有168公里的大气。
这次飞越显示,“土卫二”卫星的南极地形今天仍然很活跃,而且被冰山爆发和新鲜的降雪重新塑造了表面。潮汐力量扭曲了表面的冰层,形成了长长的山脊和破裂带。“土卫二”卫星的南极以红外线的波长闪闪发光,在“老虎条纹”的表面下有地下热源,这些老虎条纹是被黑色的有机物污染出的平行线。从这些温暖的出口,水蒸气、冰和尘粒被以壮观的羽毛状被喷射出来,就像是黄石公园里间歇泉喷出的水气一样。离子被推进大气的深处,并进一步进入土星和E光环的磁气圈。喷出的水气速度足可以不仅补充E光环而且还可以补充整个土星系统的氧。
那么,“土卫二”卫星的神秘已经解决了?完全没有!在这么小的卫星上发现如此活跃的地质学现象是一个很大的惊奇,海王星的“特赖登”(希腊神话中的人身鱼尾海神)卫星和木星的“爱莪”卫星分别有冰和硫磺火山,但这两颗卫星是较大的天体,木卫二经历过平原筑造过程,但最近的活动没有被发现。但是,小小的“土卫二”卫星却能喷出羽毛状的水气足够湿透整个土星系统。
“土卫二”卫星内部的热源也仍是一个很大的谜,要生产出这些羽状物,水需要被烧开或者得到纯化,氨可以当防冻剂,但是“卡西尼”并没有发现“土卫二”卫星有氨,难道液态的水或者被锁住的氨隐藏在表面之下?我们也许需要等到未来的任务,探测谜一样的“土卫二”卫星,但科学家已经牢牢地锁定了这颗卫星。
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