土衛(wèi)七是太陽(yáng)系中最大的一顆高度不規(guī)則(非球形)天體。比土衛(wèi)八稍大一些,但差不多是個(gè)球體??雌饋?lái)土衛(wèi)七像是一顆大星體的碎片,大星體因在遠(yuǎn)古時(shí)期的碰撞而碎裂。是土星一顆較小的衛(wèi)星,它每23.3天繞土星一周,距土星1481000公里,位于土衛(wèi)六和土衛(wèi)八軌道之間。它是外形不規(guī)則的天體,其大小為410公里×260公里×22公里。具有較高的反照率(30%),這說(shuō)明它表面為冰霜所覆蓋?!拘菂f(xié)科普】
土衛(wèi)七(Hyperion)是土星的較大衛(wèi)星之一,它在離土星比最大衛(wèi)星--土衛(wèi)六更遠(yuǎn)(它們的軌道半徑比約1.6)軌道上、約21.3天繞土星轉(zhuǎn)一圈。由于土衛(wèi)七軌道偏心率大(0.03)而受土星和土衛(wèi)六的引力在變化,造成它的自轉(zhuǎn)周期經(jīng)常變化,這在太陽(yáng)系所有衛(wèi)星中是很特殊的。土衛(wèi)七大致近似于三軸長(zhǎng)360×280×225公里的橢球,質(zhì)量為800萬(wàn)億噸。它的形狀很不規(guī)則,這是嚴(yán)重隕擊造成的。它的表面顯得最古老,隕擊坑累累,最大隕擊坑的直徑約120公里、深10公里。其表面布滿蜂窩狀坑體,看起來(lái)像是一個(gè)巨大的榴蓮。據(jù)《新科學(xué)家》雜志近日?qǐng)?bào)道,"卡西尼"號(hào)探測(cè)器最近在飛越土衛(wèi)七時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種奇特的現(xiàn)象---這顆土星的衛(wèi)星并沒(méi)有一個(gè)持續(xù)不變的旋轉(zhuǎn)軸線。在"卡西尼"號(hào)之前,"旅行者"號(hào)探測(cè)器也曾拍攝過(guò)20余幅土衛(wèi)七的照片,不過(guò)由于距離太遠(yuǎn),當(dāng)時(shí)科學(xué)家們未能從中發(fā)現(xiàn)該衛(wèi)星的獨(dú)特運(yùn)行形態(tài)。土衛(wèi)七怪異的隕石坑到底藏著什么?為了找出這問(wèn)題的答案,以前曾繞行土星的無(wú)人航天器卡西尼號(hào),近距離掠過(guò)這顆具有海綿紋理的衛(wèi)星,并拍下一些前所未見(jiàn)的高解析圖像。組合自2005年飛躍越時(shí)拍下的6張圖片、并以具有科學(xué)意涵的色彩上色的這幅主題圖像,清楚呈現(xiàn)了這顆到處都是怪異隕石坑與海綿狀表面的古老天體。在大多數(shù)隕石坑的底部,則藏著某種成分不明的暗紅色物質(zhì)。這些物質(zhì)看來(lái)和覆蓋另一顆土星衛(wèi)星-土衛(wèi)八(Iapetus)部分表面的物質(zhì)相似,而或許是這種物質(zhì)吸收致熱陽(yáng)光的效率較高,所以才沉入這顆冰衛(wèi)星。土衛(wèi)七的大小約為250公里,自轉(zhuǎn)周期混亂,而且密度很低,所以內(nèi)部可能藏著廣大的洞穴系統(tǒng)。
天文學(xué)家們到目前仍不清楚,土衛(wèi)七是否是其他某一天體遺留下的殘骸。在學(xué)者們看來(lái),土衛(wèi)七就像是太陽(yáng)系中最大的一塊"宇宙碎片",不過(guò),由于其附近缺乏其他零碎的"細(xì)節(jié)",現(xiàn)在還無(wú)法弄清楚其到底是如何形成的。這顆長(zhǎng)度為360千米、厚度約225千米的衛(wèi)星上布滿了大小不等的隕石坑,照射到其表面的陽(yáng)光中只有四分之一會(huì)被反射回宇宙空間,因此其亮度較低,很難從地球上對(duì)其進(jìn)行精確觀測(cè)?!拘菂f(xié)科普】
卡西尼號(hào)飛船從土衛(wèi)七近旁飛過(guò),首次揭示土衛(wèi)七的表面細(xì)節(jié),顯示出在杯狀的隕擊坑內(nèi)填充有碳?xì)浠衔铩_@可以表明,在我們的太陽(yáng)系更廣泛地存在著生命所需的基本化合物。
在卡西尼飛船拍攝的土衛(wèi)七圖像上,疊加兩部分區(qū)域的物質(zhì)成分圖。藍(lán)色表示最暴露的水冰。紅色表示"干冰"(即,二氧化碳冰)。品紅色表示水加二氧化碳混合。黃色為二氧化碳與未證認(rèn)物質(zhì)混合。
卡西尼飛船在2005年9月從土衛(wèi)七近旁飛過(guò)時(shí),用多種儀器探測(cè)它的秘密,拍攝到其表面的隕擊坑等特征,發(fā)現(xiàn)了水冰和干冰及有碳?xì)浠衔锕庾V特征的暗物質(zhì),繪制表面物質(zhì)分布圖。
行星科學(xué)家柯雷薩恩克(Dale Cruikshank)說(shuō),特別有趣的是土衛(wèi)七上存在碳?xì)浠衔铩T阱缧?、隕石和銀河系的塵埃中都發(fā)現(xiàn)有碳原子和氫原子的化合物。這些分子摻合到冰中和暴露于紫外光下,就形成有生物意義的新分子。但這不就意味找到了生命,而是進(jìn)一步指明,宇宙中廣泛地存在著生命所需的基本化合物。
卡西尼飛船上的紫外、可見(jiàn)光和紅外攝像光譜儀拍攝了土衛(wèi)七表面細(xì)節(jié),可以繪制礦物和化學(xué)特征分布圖,證實(shí)了以前從地球上觀測(cè)土衛(wèi)七存在凍結(jié)水的發(fā)現(xiàn)。而且又發(fā)現(xiàn)干冰跟普通水冰以非預(yù)料方式的混合。在土衛(wèi)七表面最亮區(qū)域的像顯示跟地球上類似結(jié)晶的凍結(jié)水??吕姿_恩克解釋說(shuō),土衛(wèi)七表面的冰是凍結(jié)水與有機(jī)物塵埃的混合物,而干冰也很顯著?!拘菂f(xié)科普】
飛船探測(cè)土星的其它衛(wèi)星以及木星的衛(wèi)星--木衛(wèi)三和木衛(wèi)四都說(shuō)明,二氧化碳分子是"復(fù)雜的",或以多種方式附著于其它表面物質(zhì)??吕姿_恩克說(shuō),我們以為普通二氧化碳要很長(zhǎng)時(shí)間才從土星的衛(wèi)星表面蒸發(fā),但當(dāng)它們附著于其它分子時(shí)就更穩(wěn)定得多。
卡西尼飛船科學(xué)家韓德里克斯(Amanda Hendrix)說(shuō),飛越土衛(wèi)七更顯示卡西尼飛船的多波段儀器的能力,這是第一次對(duì)土衛(wèi)七進(jìn)行紫外探測(cè),告訴我們這顆迷惑衛(wèi)星的化學(xué)差異。
科學(xué)家還介紹說(shuō),土衛(wèi)七上有冰凍水與此前地面觀測(cè)的結(jié)果是一致的。新觀測(cè)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),土衛(wèi)七冰凍水雖然像地球上的冰凍水一樣呈晶體形態(tài),但大多與有機(jī)粉塵混合形成"臟冰",而且干冰與"臟冰"以一種奇特的方式混雜在一起。
土衛(wèi)七上干冰的成分也不純,其二氧化碳分子以某種化學(xué)組合方式與其他分子結(jié)合在一起。此前對(duì)土星其他衛(wèi)星以及木星衛(wèi)星的探測(cè)也發(fā)現(xiàn),這些衛(wèi)星上的二氧化碳分子的確不純,很多都與衛(wèi)星表面的其他物質(zhì)以不同方式相結(jié)合??唆斔?jié)h克認(rèn)為,與其他分子相依附可能使二氧化碳分子更加穩(wěn)定,否則在土衛(wèi)七長(zhǎng)時(shí)期的演進(jìn)過(guò)程中,二氧化碳分子可能早就蒸發(fā)殆盡了??茖W(xué)家認(rèn)為,對(duì)土衛(wèi)七表面成分的新分析結(jié)果將有助于理解這顆土星衛(wèi)星的起源以及在長(zhǎng)達(dá)45億年中的演進(jìn)歷程。
來(lái)自美國(guó)航空航天局艾姆斯氏實(shí)驗(yàn)中心和天文學(xué)家德?tīng)枴た唆斂松晨?音,Dale Cruikshank)稱,"從照片上看,土衛(wèi)七表面的這些孔的底部一片黑暗,無(wú)法判斷其內(nèi)部的結(jié)構(gòu),這一點(diǎn)與土衛(wèi)八和土衛(wèi)九的部分地區(qū)結(jié)構(gòu)非常相似。最讓人感興趣的是在土衛(wèi)七上發(fā)現(xiàn)了碳?xì)浠衔铩?卡西尼'號(hào)探測(cè)器傳回的數(shù)據(jù)顯示,土衛(wèi)七表面含有冰水和干冰(固體二氧化碳),這些干冰以很特別的方式與普通冰混合在一起,這些地區(qū)的凍水以晶體的形式存在,與地球上的很相似。當(dāng)這些冰凍分子暴露于紫外線下時(shí),會(huì)形成具生物學(xué)意義的新分子。雖然這并不表示我們已經(jīng)在地球外發(fā)現(xiàn)了生命,但是它更進(jìn)一步地顯示了生命所需的基本化學(xué)物質(zhì)在宇宙中是廣泛存在的。"【星協(xié)科普】