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第290章 卡斯蒂略

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張曉辰在華瑾的提醒下,他逐漸記得之前蒐集學習資料的時候,看到在卡西尼計劃施行之前,人們對於土衛二的內部構造知之甚少。

不過,在卡西尼號飛船對土衛二進行的數次飛掠過程中所得出的探測結果為構建土衛二的內部模型提供了必要的資訊,其中包括了對土衛二的質量和三軸橢球體形狀的測定、高解析度的地表照片和地質化學上的新發現。

之前旅行者測得的土衛二質量表明土衛二可能完全是由固態冰組成的。但是根據土衛二對卡西尼號的重力作用效果進行的測定表明,這個數值要遠高於之前的推測,其密度達到了1.16克立方厘米,高於土星其他中等體積的冰衛星的密度,這表明土衛二可能含有更多的矽酸鹽和鐵。除了固態冰之外其他物質的存在,意味著土衛二內部可能擁有放射性物質衰變所產生的較為豐富的熱能。

卡斯蒂略等人認為土衛八和其他的土星冰衛星都是在土星分星雲形成後不久就形成的因此富含短期放射性核素。這些放射性核素,如鋁26和鐵60,有較短的半衰期並能夠相對較快地為星體核心提供熱能。雖然土衛二擁有相對高密度的岩石構造但是如果沒有這些短期放射性核素,那麼土衛二內部的長期放射性核素則來不及阻止核心的快速冰凍。

鑑於土衛二的高密度岩石構造,人們猜測鋁26和鐵60的高含量將會導致一個不同的構造型別的出現,這個構造型別包含了一個冰凍的地幔和一個岩石的核心。

後期的輻射能和潮汐作用則將核心的溫度提升到了1000k,這個溫度足以融解內層地幔。但是,若要保持土衛二地質活動的活躍性,則部分的核心也必須融化,以形成岩漿腔室,這種腔室在土星的潮汐作用下會扭曲變形。土衛四的共振效應或天平動產生的潮汐熱使得這些位於核心的熱點至今仍保持活躍,併為現在土衛二上的地質活動提供能量,

此外,科學家還測定了土衛二的形狀,以進一步判斷該衛星是否具有內部分層結構。波爾科等人根據其2006年的測量結果認為該星體處於流體靜力學的平衡狀態,在此狀態下,星體內部是不分層的,這與地質學及地球化學方面的證據所指向的結果相矛盾。

最近的某些時候,華楓總覺得自己現在有些甩手掌櫃的樣子,農家的各項事宜基本都交由沈丘代理,而且華楓不顧長老會的反對,堅持立沈丘為代俠魁,他不在的時候,沈丘的作用就如同歷代俠魁一樣,雖然這在歷史上還從未出現過。

在華楓回過神來以後瞭解到更多關於這個奇妙的羽化星球的更多秘密。

土衛二上沒有降雨,但是它表面存在間歇泉,有大量水蒸氣從它們裡面噴出,這個過程被稱作冰火山(cryovocanis)。有關這顆衛星及其從它表面延伸出來的煙柱的確切成分,人們眾說紛紜。一些人認為,這顆衛星的流體水面上覆蓋著一層冰,另外一些人則認為,它是一顆由固體冰和岩石構成的寒冷天體。

歐美天文學家最新在《科學》雜誌上報告說,他們透過分析引力場判斷,土星的衛星土衛二存在一個巨大的“地下海”。這也許是尋找外星生命的理想地點之一。

土衛二是一個直徑只有約500公里的“小世界”,其表面被耀眼的白色冰層包裹。2005年,“卡西尼”探測器發現土衛二南極分佈著一些被稱作“虎紋”的平行條帶狀地貌,並有冰屑間歇泉噴出,科學家因此猜想土衛二可能有一個“地下海”。

天文學家利用“卡西尼”探測器2010年至2012年期間3次近距離觀測土衛二獲得的資料,分析確定了土衛二的引力場。研究發現,土衛二的引力場存在“引人注目的不對稱性”,其中南極的引力較弱,但又大於根據其地形計算得出的數值。他們認為,“起到彌補性作用”的是南極表面下的液態水,因為水的密度大於冰,形成的引力也大於冰。

進一步的分析認為,該“地下海”位於土衛二南極30至40公里厚的表面冰層之下,其厚度約為10公里,並延伸至南緯50度左右。參與研究的加州理工學院教授戴維·史蒂文森說:“這意味著它的面積與地球上的第二大湖蘇必利爾湖相當甚至更大。”

研究還顯示,土衛二“地下海”的海底可能是矽酸鹽岩石,這意味著此地環境適合複雜的化學反應,包括那些可能創造了類似早期地球環境的化學反應。

此外科學家認為,與土衛二相似的木星的衛星木衛二也可能存在“地下海”。史蒂文森說,研究這兩顆衛星有助瞭解太陽系中的宜居環境。太陽系中肯定還有其他水資源充足的星球。

土衛二在距土星中心23萬8千公里、距其雲層頂部18萬公里的軌道上環繞土星運轉,其軌道位於土衛一土衛二屬土星的內層大衛星。按距離土星由近及遠排序土衛二位居第14位,它的軌道位於土星e環的稠密部分與土衛三之間公轉週期為32.9小時可以透過一個晚上的觀測發現其位移)。其軌道與土衛四的軌道形成了21的軌道共振即每當它完成兩次公轉,土衛四即完成一次公轉。這種軌道共振關係導致土衛二軌道的離心率達到了0.0047併為其地質活動提供了加熱源。

如同大部分土星的大衛星一般,土衛二的自轉與公轉相同步,它永遠都保持著同一面面向土星。不同於月球土衛二並沒有出現自轉軸的擺動而月球則有超過1.5°的擺動)。不過,對土衛二外形的分析表明,有時候它會由於外力作用——如土衛四的軌道共振效應——而產生自轉軌道的擾動。這種擾動亦能夠為土衛二提供額外的加熱源。

e環是土星的最外層光環,極其寬大是土星環中最寬的環),但也極其稀薄,構成物質僅為極細小的冰晶和粉塵該環起始於土衛一的軌道,一直延伸至土衛五的軌道附近,甚至有觀測者認為它已經延伸至土衛六的軌道附近了如此算來,其寬度將達100萬公里。

然而,眾多的數學公式都顯示這樣的環是不穩定的,只能維持1萬至100萬年由此看來,構成該環的顆粒必然是從某處得到了源源不斷的補充,而土衛二的執行軌道則正好處於環帶之中並且位於環帶中最稠密的部分。因此,某些理論推測土衛二是構成e環的顆粒的來源地。而卡西尼號的觀測結果支援了這種觀點。

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