第258章 冰崖

經過這麼久的學習和發現,華楓慢慢了解到,地球上的人類其實一直在做兩手準備,如果修補空間的計劃失敗,地球變成了不適宜人居住或是被人佔領的星球。那麼他們就會前往各個如今已經建立了前進基地的各大行星和衛星,爲了人類的延續做努力。雖然,到時候環境惡劣,各種不適宜人類生活的因素存在,但他們會盡最大努力存續。

如今,這個時間各個聯邦國家已經在着手準備物資運輸了,在確定地球在2121年後安全之前,大半的人類精英和各國政要將被送往火星及月球,木衛和土衛的宜居星球上,在末日浩劫後再決定回不回來。

唉!有時候,華楓也會忍不住嘆氣,面對這麼大的未知,他也不確定未來會怎樣,好在現在還有努力的方向……

當時的卡西尼稱呼了他所發現的4顆土星衛星(土衛三、戴奧妮、利亞、伊亞佩特斯)爲路易之星(Sidera Lodoicea)來紀念路易十四世。而天文學家在第17世紀結束時,根據習慣將它們稱乎爲土衛一、土衛二、土衛三、土衛四與土衛五(包括泰坦)。在米瑪斯與恩塞拉都斯於1789年被發現後,編號延伸到土衛七。1848年發現的許珀裡翁最後一次改變編號順序,將伊亞佩特斯擠到土衛八。

天文學家約翰·弗里德里希·威廉·赫歇爾(威廉·赫歇爾的兒子,也是土衛一與土衛二的發現人)後來在《好望角觀測結果》(Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope)中建議這7顆衛星應該以泰坦神族來命名,後來這項建議被正式採用。

土衛三由冰所構成,類似土衛五與土衛四。它的密度爲0.97 g/cm3,表示土衛三幾乎都是由水冰所組成的。土衛三的表片受到天體嚴重的撞擊,並擁有許多冰裂縫。它是太陽系反射率最高的天體之一,反射率達到1.229。這樣高的反射率是因爲土星昏暗的E環物質所導致的,它的物質也包括土衛二所噴發出的水冰。

在土衛三的地表溫度圖中,美國宇航局的科學家發現了吃豆人圖案。兩年前,他們也曾在土衛一的圖像中發現這種圖案土衛三表溫圖使用的數據來自於“卡西尼”號的合成紅外分光計。科學家溫差可能與地表物質不同所致。圖像中,亮度較高的區域可能獲取更多熱量。

在土衛三擁有2種不同的地形,其中一種是由許多坑洞所構成的,而另一種地形則是黑暗的火山帶所組成的。這樣的火山口意味着土衛三曾經擁有內部的地質活動,導致古老的地形重新出現在地表。

這種黑暗火山帶的精確形成原因仍是未知的,不過可能可以從伽利略號拍攝的木衛三與木衛四的照片來解釋,照片中顯示它們的極區擁有明亮的冰帽,這是因爲冰沉積在朝着極點傾斜的火山口中。土衛三也可能是類似的情況,它的極區也相當明亮,並有黑暗的區域散佈其中。土衛三的西半球主要是巨大坑洞奧德賽(Odysseus),它的直徑爲400公里,接近2/5個土衛三的大小。這個坑洞非常平坦,就像木衛四的坑洞,沒有月球與水星常見高聳的環狀山與中央隆起。這非常可能是因爲天體撞擊在土衛三柔軟的表面所造成的地質現象。

土衛三的第2個主要特徵是巨大的伊薩卡峽谷(Ithaca Cha**a),它寬100公里,深3至5公里。它延伸了2,000公里長,大約是土衛三圓周長的3/4。伊薩卡峽谷的形成被認爲是因爲在土衛三內部液體凝固時,導致體積膨脹,土衛三的表面因此裂開。地表下的海洋可能使得土衛三與土衛四在在早期形成2:3的軌道共振,也導致內部的潮汐加熱與軌道偏心率。這個海洋後來在土衛三脫離這種共振關係之後完全結凍。

在土衛三完全固化前所形成的坑洞很可能全部被後來的地質活動所消除。天文學家也提出另一種理論來解釋伊薩卡峽谷的形成:在奧德賽坑洞形成時受到的巨大撞擊,形成衝擊波傳遍土衛三,導致土衛三另外一面的表面破裂,形成伊薩卡峽谷。土衛三的表面溫度爲-187攝氏度。

土衛四是於1684年3月21日被喬凡尼·多美尼科·卡西尼發現的。一開始卡西尼將他發現的土衛三、土衛四、土衛五和土衛八命名爲“路易之星”(Sidera Lodoicea)來奉承法國國王路易十四,但是這個命名沒有被天文學家普遍接受。他們則將最早被發現的五顆土星衛星稱爲土衛一至五。後來1789年土衛一和土衛二被發現後這個號碼命名法被擴展到土衛七(今天的號碼命名法後來被調整過,因此與當時的不一樣)。

1847年約翰·弗里德里希·威廉·赫歇爾建議使用希臘神話中泰坦的名字來命名土星的衛星,因此土衛四獲得了狄俄涅這個名稱。(在希臘神話中克洛諾斯是泰坦之一,而希臘神話中的克洛諾斯相當於羅馬神話中的薩坦,按照國際天文協會土星是以薩坦命名的,因此土星的衛星是按照希臘神話中他的兄弟姐妹命名的。)

土衛四的平均直徑爲1118千米。土衛四主要由冰組成,不過它是土星衛星中密度第三高的(1.5克/立方厘米,土衛二和土衛六居第一和第二位),因此它的內部必須含有相當多的硅酸鹽岩石。

土衛四的反照率爲0.55,與土衛三和土衛二相比它比較暗。土衛四的表面溫度爲-187°。它的自轉週期與公轉週期一樣長,也是65小時41分鐘,因此它與地球的衛星一樣是同步自轉。它的自轉軸與公轉軸之間的交角爲0.006°。

土衛四比土衛五小一些,但與土衛五非常類似。它們的組成、反光率和地形均很類似,兩顆衛星均具有非常不同的前面和反面(前面指的是在公轉中朝着飛行方向的一面,反面指的是在公轉中揹着飛行方向的一面)。土衛四的正面有比較多的撞擊坑,而且比較亮,而它的反面則完全不同,這一面比較暗,明亮的、細小的條紋遮蓋了上面的撞擊坑。這說明這些條紋是比較新的。這些條紋估計是冰的懸崖。在土衛四上被發現的地質形態有:峽谷、線條、撞擊坑。

在卡西尼-惠更斯號探測器2004年12月13日飛越土衛四之前這顆衛星上亮的線條狀的結構的來源不清楚,原因之一是唯一到那時爲止唯一拍攝到這個結構的照片是從很遠的地方拍的。當時唯一可知的是這個結構的組成的反光率非常高,而且非常薄,因爲透過它可以看到下面的結構。當時的推測是土衛四剛剛形成後地質活躍,冰火山改造了大部分表面。這些線條是沿着裂縫的爆發後冰雪重新落到土衛四表面形成的。後來這些地質活動停止後前面由於不斷受到隕星的撞擊這些線條被磨滅了。

但卡西尼號最新的照片證明這個推測不正確。這些線條根本就不是堆積的冰雪,而是由地震作用造成的明亮的冰懸崖。土衛四的背面上顯示着巨大的破裂。

2005年10月11日卡西尼號飛越土衛四時離土衛四隻有500千米並拍攝了這些懸崖的清晰照片,這些照片顯示這些懸崖有些達數百米高。

土衛四表面有多種地形,其中包括含有很多撞擊坑的地形、含有中等撞擊坑數目的平原、含有少數撞擊坑的平原和地殼破裂的區域。含有很多撞擊坑的地區有許多大到直徑100千米的撞擊坑。平原地區的撞擊坑的直徑一般小於30千米。不過也有有很多撞擊坑的平原。

大多數含有很多撞擊坑的地區位於土衛四的反面,而在它的前面也有含有少量撞擊坑的平原。這個現象與許多科學家預言的正好相反。尤金·蘇梅克和其他人曾提出一個理論認爲自傳與公轉同步的衛星的前面的撞擊坑數量應該比較多,反面比較少。

這說明土衛四被撞擊時它的正面和反面正好反過來。由於土衛四比較小,在受到比較大的撞擊(撞擊坑大於35千米)時它會被轉動。由於土衛四表面有許多大於35千米的撞擊坑,因此它在早期撞擊率比較高時可能不斷被轉動。今天遺留下來的撞擊坑和比較亮的正面說明它現在的正面已經有數十億年是正面了。

土衛四的撞擊坑與木衛四的類似,而不像月球和水星上的撞擊坑,它的邊緣不那麼明顯。這可能是因爲隨着時間比較弱的冰衰落了。不過土衛四上的撞擊坑中有些還有中央山,而不像木衛四那樣完全沒有中央山了,這說明土衛四上的冰不像木衛四那樣脆弱。

新華網倫敦3月2日電英國倫敦大學學院日前發佈公報說,該校研究人員參與的美國航天局“卡西尼”探測器項目發現,在土星的衛星土衛四上存在氧氣,這一發現支持了有關一些有冰覆蓋的星球可在宇宙射線作用下形成氧氣的理論,

據介紹,“卡西尼”探測器曾在2010年4月飛越土衛四上空,它攜帶的等離子體分光儀探測到土衛四上有氧離子存在的跡象。這個等離子體分光儀是倫敦大學學院研究人員參與設計和製造的,該校研究人員在和同行分析了相關探測數據後認爲,在土衛四上確實存在稀薄的氧氣。

這一發現使得土衛四加入了土星“有氧”衛星的行列,之前的觀測曾發現,土衛五以及其他一些土星的衛星上存在氧氣,參與研究的安德魯·科茨教授說,由此看來,有冰覆蓋的星球可在宇宙射線作用下形成氧氣是一個較普遍的現象以土衛四爲例,它的表面溫度很低,覆蓋有冰層,而它所處的位置又有較強烈的輻射,射線擊打冰層,使其分解爲氫氣和氧氣,其中氫氣逸失到太空中,而氧氣留了下來,在土衛四周圍形成了一個氣體層。不過這層氣體非常稀薄,以至不能被稱爲大氣層,

由於土衛四的表面由大片冰層覆蓋,不適宜生命存活,雖然本次研究在土衛四上發現了氧氣,但研究人員還是認爲該衛星上存在生命的可能性不大。

據英國每日郵報報道,目前,卡西尼探測器最新觀測數據顯示,土衛四可能存在一個地下海洋。

土星的兩顆衛星——土衛二和土衛六,之前已證實冰殼之下存在着一個全球性海洋。目前,卡西尼探測器飛越土星時最新引力數據表明,土衛四地殼之下100公里處有一個巨大海洋。該項研究是比利時皇家天文臺研究人員負責進行的。

這個巨大海洋被認爲深度數萬米,環繞在土衛四岩石內核。據悉,卡西尼探測器首次發射於1997年,2004年首次抵達土星系統。土衛四體積比土衛二略大,這顆衛星非常相似,之前研究發現土衛二南極區域向太空噴射巨大水蒸汽流,雖然土衛四相對“安靜”,但是研究人員認爲它的表面遠古時期活動性更強 。

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