土星及其美丽的光环
1997年10月,美国的“大力神4B”火箭载着“卡西尼”号宇宙飞船,从肯尼迪宇航中心升空,开始了奔向土星的行,期限为7年。“卡西尼”号飞船抵达目标后,主要对土星和土星的卫星——土卫6进行探测。这次航行的目的是探寻土卫6是否有生命及获取地球生命进化的线索。
从2004年到2008年,“卡西尼”号飞船绕土星运行了74圈,45次扫过土星最大的卫星土卫6。2005年11月6日,它在轨道上分离释放出“惠更斯”号子探测器,奔向土卫6,成为在另一个星球的卫星表面着陆的第一个外空探测器。其反馈的信息可以帮助人类更好地了解土星。
土星
从地球上看,土星恰似一颗明亮的恒星,它是太阳系中的一颗光彩夺目的明珠。按距离太阳的远近排序,土星排行第六。它到太阳的距离是相邻的木星的两倍。土星是一颗气体巨星,并以它那令人惊奇的彩色星球而闻名。
现在科学家们已大致了解了土星的一些基本情况。土星直径约12万千米,是地球的9.5倍,它的体积是地球的730倍,质量是地球的95.2倍。然而,它的物质密度却很低,相当于水的70%。由于其自转速度高(周期为10小时14分),加上密度较低,所以土星本体呈椭圆形。远远看去,其本体和光环就像是一顶乳黄色的宽檐草帽。
人类对土星的探索从很早就开始了。在1675年,巴黎天文台台长卡西尼发现有一条暗缝位于土星环中间,这条暗缝后来被称为“卡西尼环缝”。1979年以来,“旅行者”1号和2号先后探测了土星。飞船拍摄的照片显示土星本体呈淡黄色,赤道部有彩色的带状云环绕着。北极区呈浅蓝色。探测发现,土星的光环有成千上万个,在土星表面上空伸展137000千米远,其厚度仅有1.6~3.2千米。让人眼花缭乱的是,有的光环呈不对称的锯齿状、辐射状,有的光环像发辫般一股套一股地扭合在一起。事实上,土星环是由无数大小不等的物质颗粒组成的,所有的物质颗粒都是直径约几米的石块、冰块。这些物质以很高的速度围绕土星运动,在太阳光的映射下,五彩缤纷的土星因此被装扮得美丽异常。
“旅行者”1号飞船在飞越土星时,发现在土星的卫星运动方向的半个球面上,有很多的环形山,而另半个球面上环形山很少。直径约600千米的土卫2是个例外,它有十分“光滑”的表面,即“星疤”很少。土星卫星的密度都在每立方厘米1.1~1.4克之间,它们很可能是由一半水冰一半岩石构成的,岩石核的周围有厚厚的冰层覆盖。
“卡西尼”探测器曾于2004年到达土星。
在历次探测中太空船发现了13颗土星的卫星,土星卫星的数目达到了23颗。土星卫星体积都很小,直径超过100千米的卫星只有5颗,有的卫星直径仅二三十千米。其中最大的卫星是土卫6,半径为2414千米,仅次于太阳系最大的卫星——木卫3(2575千米)。土卫6上有浓密的大气层,氮(约占98%~99%)为其主要成分,其余是甲烷及丙烷、乙烷和其他碳氢化合物。由于它和太阳相距较远,低层大气温度约-180℃,高层大气的温度在-100℃左右。一些科学家认为,土卫6上可能有原始生命存在。这也是卡西尼号探测土星的主要目的之一。