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Titan 土卫六(中)

2006-02-21 00:00

  土卫六是土星的已知卫星中距其第十五近的一颗:

  公转轨道:距土星 1,221,830 千米

  卫星直径:5150 千米

  质量:1.35e23 千克

  在希腊神话里,泰坦是一个巨人家族,乌拉诺斯和该亚的孩子。他想支配天堂,但是被宙斯家族推翻并取代了。

  它是在1655年由惠更斯发现的。

  人们一直认为土卫六是太阳系中最大的卫星,但最近的观察表明土卫六的大气层太厚了,其实它的固体表面比木卫三的还稍小一些。尽管如此,土卫六还是在直径上比水星大,并且比冥王星更大更重。

  旅行者1号任务的根本目的之一是对土卫六的研究。旅行者1号在距其表面4000千米的高空飞行。我们现在与它邂逅的几分钟比先前的300年了解的更多。

  现在我们所知道的还很不完整。土卫六被一个很圆的不透明大气层所包围,其表面在可见光下根本看不见。(卡西尼任务将用雷达绘制土卫六表面的地图,就象Magellan对金星所做的。)所有旅行者的图片显示的是在南北半球颜色上的微妙变化,一些地表的细节可以用哈博太空望远镜通过红外线被看见。

  土卫六的整体性质与木卫三,木卫四,海卫一和冥王星(可能)相类似。现在还不知道它是类似木卫三的内部构造还是与木卫四相同。

  土卫六是由近一半的冰和一半的岩石物质组成的。它可能被分成许多层,拥有一个直径3400千米,被许多由多种冰晶体组成的地层环绕的岩石核心。它的内部可能还是热的,尽管在组成上与土卫五和其余的土星卫星类似,但是它密度更大,因为它很大以致于自身的引力使它向中心压缩。

  在太阳系的所有卫星中,土卫六有一个值得注意的大气层。在地表,它的压力大于1.5巴(比地球的高50%)。它主要由分子氮组成(就像地球的),另外仅有6%的氩气和占有一些百分比的甲烷。十分有趣的是,还有一打微量的其他有机化合物(比如乙烷,氢氰酸,二氧化碳)。这些有机物像甲烷一样形成。它们在土卫六的大气层上部被太阳光破坏。这样的结果是类似于在大城市上空发现的烟雾,但要更厚。在许多方面,这类似于地球历史上生命开始出现的早期的条件。

  土卫六没有磁场,有时在土星的磁层外运行,这就直接暴露在了太阳风下。这可能造成电离,并从大气层的顶部带走一些分子。

  在表面,土卫六的温度是大约94开(零下290华氏度)。在这个温度下,冰不会升华,表面的水不能参与大气层的化学变化。尽管如此,好像还有许多化学变化不断进行;这最终的结果可能形成许多很厚的烟雾。

  可能有两个云层在大约200和300千米的上空。其他的一些少量的复杂的化学变化一定是引起从宇宙中看到它为枯黄色的原因。

  似乎可能由乙烷组成的云能产生一种液态乙烷的雨落到表面,可能形成一个乙烷组成的“大洋”(或是乙烷和甲烷混合),有1000米那么深。然而,最近对表面的雷达观察已经对此产生怀疑。

  现在用哈博天文望远镜进行的观察能明显地靠近土卫六表面的红外区。旅行者的摄影机不能看穿土卫六的大气层,但是在近的红外辐射下模糊的部分变得清楚了,哈博天文望远镜的图片显示:在土卫六运行中面向公转方向的半球上存在一个巨大明亮的“大陆”。这些结果不能证明液态“海”的存在,只能证明有一个大的鲜明的暗的区域在表面上。供惠更斯探测器用的降落地点已经通过对图象的检测基本选定了,可能就在最大的“大陆”的近“海”的北纬18.1度,经度208.7度处。

  通过哈博天文望远镜的观察也显示土卫六的自转实际上是像大多数土星卫星一样的,为同步自转。

[英文原文]
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