關於土衛六,科學家給出了5個知識點,其中最後一個最吸引人

2020-12-05 騰訊網

土衛六是土星的衛星中最大的一顆。它同時也是我們的太陽系中第二大的衛星。土衛六比水星這顆恆星還要大,雖然它並不如水星密度大。大概是地球的一般大小。

土衛六的表面均溫為零下178攝氏度,在此溫度下那裡的水常常結成冰,沼氣常常會以液態形式流動。土衛六每16天圍繞土星旋轉一周。土衛六上的「一天」與它的自轉周期一樣長為地球上的15.9天,這意味著在土衛六自轉的期間是它的同一邊面朝著土星。與木星的大多數衛星不同,土衛六缺少磁場。畢竟它確實不具有熔融的內核。

一、土衛六的歷史

土衛六於1655年被克裡斯蒂安·惠更斯發現。大約在伽利略發現木星的衛星的45年後,他發現了土衛六。由於土衛六大氣的高反射率,他的工作其實有點容易。這顆衛星在1847年被約翰·赫歇爾正式命名為土衛六。

圖解:2011年4月的土衛六表面地圖。

泰坦族是希臘奧林匹亞眾神的先輩。塞特恩與克洛諾斯分別是朱庇特與宙斯的父親。衛星土衛六是因為泰坦神族而被命名,比我們太陽系中大部分因為希臘眾神而命名的其他星球都要早。

土衛六被認為有45億歲了,與土星年齡一樣大。然而,土衛六的大氣卻要年輕得多。陽光被分解為沼氣。如果那裡沒有地下其他來源去補充土衛六的大氣,那麼那的大氣已經存在大概有16億年了。如果那有地下海洋或是碳氫化合物補充大氣,那麼那的大氣可能與這顆星球同樣大小。美國西南研究院的調查表明土衛六上的大氣要比該行星自身年輕得多,它大概存在了3500萬年至13.5億年左右;如果是這樣的話,它的大氣層只在衛星自身形成後發生的大規模甲烷噴發後才能形成。

圖解:在這張卡西尼號拍攝的土衛六照片中,中部偏右的那個亮區被稱為"上都"(Xanadu,世外桃源15°S 100°W),人們對那兒到底是什麼仍然一無所知

二、土衛六的大氣層

土衛六是我們太陽系中唯一具有濃密大氣層的衛星。土衛六的大氣是不時分布著雲朵的稠密的黃色煙霧。事實上,那裡的大氣壓粗略估計要比地球高60%左右。它也是除地球之外唯一表面存在液體的天體。卡西尼號探測器發現是土衛六的大氣導致了這顆星球上的液態碳氫化合物模擬出了類似於地球上的水循環產生了乙烷霧氣和甲烷雨水。

但是,大氣層的絕大部分是由氮氣組成的。2012年。卡西尼號同樣證實了土衛六的大氣存在微弱的氣輝現象,那的大氣由土星的磁場或是其內部的化學變化過程支持的。土衛六表層400英裡高的光是由於土星的磁場分解了其大氣中的原子導致的。卡西尼號還在其表面190英裡的高度發現了光線,雖然這個更深一些的光線的成因還尚未揭曉。

圖解:土衛六厚厚的大氣

土衛六北極和南極的上空一直都能看到渦旋。北極上空的渦旋在2004年首次被發現。南極上空的渦旋在2012年7月被觀測到。這些渦旋被拿來與地球上海洋上方形成的對流風暴相對比,並且它們可能與季節性降溫有關。

圖解:土衛六北極上空的渦旋

土衛六的大氣能夠上升至表層以上600千米左右,遠遠高於地球上的大氣。這是由於土衛六上更小的重力。巨型的大氣層事實上真的騙過了天文學家們,讓他們認為這顆衛星要大的多,直到1980年旅行者號掠過土衛六並且測量出了這個實心球體的真正尺寸。

三、土衛六的表面

土衛六上存在甲烷湖和乙烷湖,大部分都分布在赤道和南極附近。卡西尼號探測器已經證實了這些湖在土星的一年中都會存在,並且在土星上的夏天也不會揮發。大多數這種hi分集中在土衛六赤道附近一個叫做「香格裡拉」的區域。惠更斯號探測器在2005年降落在了一個有大鹽湖一半大小的甲烷湖上。惠更斯號探測的這個湖至少有1米深。

圖解:太陽是如何出現在土衛六表面的

相比於這些湖泊向大氣蒸發的速度,土衛六上看起來比並沒有足夠的雨水去補充它們;這表明它們由地下含水層的碳氫化合物補給。卡西尼號探測器採集到了甲烷河和乙烷河在這顆行星上衝刷出的三角洲的圖像。來自麻省理工學院和田納西大學諾克維爾分校的研究者們研究了這顆行星的圖像後預測有些河道有上百萬年的歷史了。這支持了液體已經在土衛六的表面存在了上百萬年的理論,但這也顯示了那的液體流動速度要遠比地球上水的流動慢得多。

在土衛六上的渦旋附近存在著風沙丘。土衛六上有山,雖然只有幾百米高。土衛六上的幾座山被懷疑是冰火山。冰火山並不噴出滾熱的巖漿。取而代之的則是冰凍的水冰、像氨一樣的氮化合物或是像甲烷一樣的碳氫化合物。冰火山可能是更新土衛六的大氣,湧出甲烷、乙烷和氮化合物的事物。當過去還沒有記錄下來的土衛六上的冰火山圖象時,它們一直在土衛二——另一顆土星的衛星和海衛一——海王星一顆冰凍的衛星上有所記錄。土衛六的表面上幾乎沒有環形山。這是由其大氣控制下的天氣影響和其表面的液體流動決定的。惠更斯號探測器在降落到土衛六上的固體物質上時似乎被反彈了一下並且投擲出了碳氫化合物組成的氣霧。無論如何,惠更斯號探測器在土衛六表面探索時曾發現了溼的軟塊。這顯示了在土衛六上經常下雨。

四、對土衛六的探索

旅行者一號在1980年略過了土衛六。它的攝像頭在穿過它的大氣時沒能夠得到土衛六表面清晰的圖象。哈勃太空望遠鏡在1994年拍攝下的照片才發現了在土衛六的表面上發現了陸地。

土衛六內部結構

美國航空航天局在1997年向土星發送了卡西尼號太空探測器。這個探測器在2004年到達土星。歐洲航天局負責惠更斯號在降落在土衛六表面後的補給。

五、土衛六上有生命嗎?

土衛六上沒有已知的生命。如果真的有生命存在,它會適應與地球相比低的多的溫度和與地球生命完全不同的生物化學結構。土衛六上具有與過去的地球上富含碳的海洋相似的碳氫化合物液體和大氣。如果生命真的存在,它會以甲烷和乙烷代替以水為基礎的化學。地球上沒有已知的生物能夠在土衛六上生存。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. thetimenow- Tibidabo

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