張曉辰也明白土衛二在土星e環內執行事實上,共有兩種不同的機制補充著環帶的顆粒。首先,同時也是最重要的,是土衛二南極地區的羽狀噴射物,儘管大部分的噴射物都落回衛星表面,但由於土衛二的逃逸速度僅為866公里小時,故仍有部分物質逃逸出土衛二的重力控制而進入環土星的軌道。
第二種機制是流星對土衛二的轟擊造成其表面揚起的粉塵進入環帶。這種機制並非土衛二所獨有,它對e環中的所有衛星都有效,從土衛二上觀測,土星佔據著近30°的視角,比從地球上觀測到的月球的視角大60多倍。此外,由於土衛二的自轉與公轉同步,造成土衛二永遠都由同一面面向土星,所以土星在土衛二的夜空中從不移動,而在土衛二背對著土星的那一面,則永遠都看不到土星。
土星光環的可觀測視角只有0.019°,看起來就像一條明亮的細線橫穿土星的圓盤,不過它落在土星盤面上的陰影則可以被清楚地辨認出。就如同在地球上觀測到的月球一般,土衛二上觀測到的土星也有定期的相的變化,其從虧到贏要經歷一個16小時的週期。與此同時,太陽則只佔據著3.5'的視角,比從地球上觀測到的月球的視角小了9倍
如果一個觀測者在土衛二上進行觀測,那麼平均每過72小時,他就能觀測到土衛一執行至土星前面。土衛一的視角接近於月球,最大時為26';而土衛十三和土衛三十二大小則如同星星;土衛三的最大視角能略超過1°,比月球的視角大一倍,但只有在其最靠近土衛二時從土衛二的背向土星面才能看到。
2008年3月,飛過土衛二附近的美國“卡西尼”號探測器發回照片顯示,土衛二上有類似間歇泉的冰屑和水蒸氣噴發景象,表明這顆天體上可能存在液態水。儘管照片沒有拍到液態水,但科學家認為,照片上的冰屑和水蒸氣來自土衛二地表較淺處的“地下水庫”。
研究人員猜想,這些液態水錶面為薄冰覆蓋。若覆蓋冰層出現裂隙,液態水的溫度和壓力都會急劇下降,一方面形成水蒸氣噴發,另一方面噴出水蒸氣迅速冷凝成冰屑,類似於地球上的熱泉眼,只不過溫度要低得多。
美國科羅拉多州太空科學研究所的影像分析專家卡羅琳·波爾科說,如果這個地表溫度低至零下200攝氏度的星球上存在液態水,其地下就可能存在熱源。另外,美國亞利桑那大學研究人員透過對“卡西尼”傳回資料進行光譜分析,認為土衛二南極附近可能存在少量有機物。
最近,美國宇航局的卡西尼探測器又取得了新的發現成果,根據最新公佈的訊息,卡西尼探測器在土衛二冰層下方發現了多達101處的間歇泉噴口,這意味著土星這顆“冰衛星”上擁有更多的冰水成分,而且地下還有特殊的加熱機制,可以將冰層融化。
科學家對土衛二的研究發現,其表面下方可能存在大量的液態水,近七年來,卡西尼探測器開始透過高解析度相機系統對土衛二南極進行掃描,其獨特的地質給科學家留下了深刻的印象,這裡佈滿了酷似虎斑紋的裂縫,其中還噴出了微小的冰顆粒,全部掃描後科學家確認了101處間歇泉位置,並繪製出土衛二間歇泉分佈圖,同時美國宇航局研究人員也發現數個間歇泉周圍還有表面熱源,這可能與更深層的內部熱源有關。
土衛二的間歇泉發現過程要追溯到2005年,科學家推測土星的潮汐力導致土衛二內部出現了熱源,並在表面較薄的位置噴發出來,結果就形成了攜帶微小冰顆粒物的間歇泉。在這項研究之前,研究人員並不清楚該過程中何種作用佔據了主導地位,也不確定土衛二內部多餘的能量是否可影響到近表面附近。
為了確定間歇泉的位置,科學家使用了地質調查上使用的三角測量法,繪製出土衛二熱輻射源與間歇泉位置關係圖,可以看出熱輻射較大的區域其間歇泉的噴發也更加猛烈,這說明土衛二上的間歇泉噴發並不是一個近表面的現象,與更深層的熱源有關,而這些熱源很大一部分來自土星的潮汐力。由此科學家得出在熱源與表面冰層之間可以形成巨大的冰下海洋,其透過狹窄的通道抵達表面。
科學家根據卡西尼探測器的高解析度相機系統觀測到土衛二極區存在的週期性間歇泉噴發,並與土星潮汐力模型有著較好的匹配,進一步證明了土衛二內部熱源、潮汐力以及間歇泉之間的關係。
美國宇航局的卡西尼探測器傳回了土衛二的噴流影象,卡西尼探測器甚至收集到一些土衛二噴射流中的物質,透過紫外線成像光譜儀(uvis)測量噴射流,科學家獲得了噴射流中氣體含量的資料。最新的探測發現,噴射流中含有冰顆粒、水蒸汽和有機化合物。
他看到當時關於土衛二在當時的歷史環境下各界的反應不一。
本小章還未完,請點選下一頁繼續閱讀後面精彩內容!
美國宇航局卡西尼探測器首次對科學家提供土衛二熱液活動的明顯證據,很可能這顆衛星地下海洋具備孕育生命的條件。
美國宇航局指出,地球之外星球上出現這樣的熱液活動性將開啟前所未有的科學可能性。這項發現暗示著土衛二地下海洋以及獨特的地質活動性,潛在適宜生物體存活。據悉,科學家勘測結果表明,土衛二地下海洋比之前預想得更深,位於衛星表面之下48公里處。
卡西尼號上搭載的儀器將收集噴射物樣本,並對其中的化學成分進行分析。此前,卡西尼號也曾穿越過土衛二表面噴發出的冰羽流,但本次任務將成為它離土衛二表面最近的一次。在更低的海拔上,卡西尼號將能夠對較重的分子進行探測,包括能證明生命存在的有機物等。
天文學家認為,土衛二上噴射而出的物質源於其地表下的液態水海洋。而在本週,我們將對冰層之下的土衛二展開進一步的探索。
nasa的卡西尼號太空探測器將於10月底再次飛掠土衛二,這是一個歷史性的瞬間,即將解開土衛二傷痕累累的外表下隱藏的謎團。
在這次任務中,卡西尼號探測器將飛到離土衛二表面僅30英里遠的地方,並和土衛二表面噴發出的羽狀噴射物進行迄今為止最近的一次“親密接觸”。
自卡西尼號於2004年開始探索土星及其衛星以來,其傳回的圖片和資料均顯示,土衛二的表面佈滿了裂縫和隕石坑。土衛二的直徑只有310英里,表面覆蓋著一層厚厚的冰層,冰層下面則是一片液態水海洋。
科學家們近期指出,土衛二的地核運動可能產生了足夠的熱量,使得地殼下面的水能夠保持液體狀態。因此,土衛二被科學家認為是太陽系中最可能產生外星生命的星球之一。
nasa參與卡西尼號專案的科學家柯特·尼爾伯博士(curtniebur)說道:“在過去十年中,卡西尼號做出了許多重大發現。”
喜歡星輪之逆天小道士請大家收藏:()星輪之逆天小道士書更新速度全網最快。