土星环与土星卫星群,前为土卫五,后为土卫十一。
据新华社消息 美国研究人员发现,土星第二大卫星土卫五上存在稀薄大气,其中氧气含量占大约70%,二氧化碳占30%。这是研究人员首次在土星的卫星上发现富含氧气的大气。此前人类仅在木星卫星上发现氧气。
据美国《科学》杂志网站25日报道,美国国家航空航天局“卡西尼”号轨道探测器在飞越土卫五北极的一次探测中发现,土卫五存在大气,经“卡西尼”质谱仪分析,确认其中含有氧气和二氧化碳。
研究报告第一作者、美国西南研究所研究员本·泰奥利斯说,先前研究发现,木星的卫星木卫二和木卫三大气中含有气态氧,现在又在土卫五上确认同样事实。
“(大气含氧)这一点广泛存在令人振奋,”泰奥利斯说。
研究人员分析确认,氧气占土卫五大气含量的大约70%,二氧化碳占30%。
不过,泰奥利斯比较说,土卫五上氧气浓度比地球低很多,仅为地球浓度的5万亿分之一。
土卫五上大气相当稀薄,“卡西尼”号先前两次飞越探测,未找到大气存在的决定性证据。
上世纪90年代,美国哈勃太空望远镜探测确认木卫二和木卫三存在含氧的稀薄大气,令研究人员把目光转向太阳系其他行星的卫星,包括土卫五。
泰奥利斯说,土卫五存在大量冰,直径为1529公里。研究人员认为,它有足够重力“抓住”大气。
然而,研究进展并不顺利。“卡西尼”2005年和2007年两次飞越土卫五,没有取得突破性进展。去年3月,“卡西尼”把飞行高度降低为距离土卫五地面97公里。这一高度,令“卡西尼”进入土卫五大气。
“卡西尼”采集的样本显示,土卫五大气仅为木卫二和木卫三大气密度的1%。“它太过稀薄,以致难以遥远探测,”泰奥利斯说。
研究人员认为,氧气来自土卫五的冰层。受星体磁层中带电粒子作用,冰分解形成氧气。
然而,研究人员无法确定二氧化碳的来源。
一种可能是,土卫五可能与太阳系内其他星体一样,表面或接近表面处存在富含碳元素的有机分子。这些分子同样受到带电粒子作用,分解出碳并与氧气结合,形成二氧化碳。
其他可能性包括:二氧化碳是土卫五45亿年前形成之际释放出的“原始”气体;或是土卫五在早先地质活动中形成,而这类活动已经停止。
泰奥利斯说:“我们现在不清楚它的形成过程,这无疑是我们今后研究的方向。”
“卡西尼”定于明年1月以距离星体表面75公里的高度飞越土卫五南极。泰奥利斯希望,“卡西尼”能捕获更多信息。