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          閱讀 3695 次 歷史版本 1個 創建者:淚魚 (2014/3/12 14:16:21)  最新編輯:淚魚 (2014/3/12 15:08:01)
          土衛六
          拼音:Tǔwèiliù(Tuweiliu)
          英文:Titan
          同義詞條:Titan
          目錄[ 隱藏 ]
          土衛六
                      土衛六
           
                 土衛六(Titan,又稱為泰坦)是環繞土星運行的一顆衛星,是土星衛星中最大的一個,也是太陽系第二大的衛星。荷蘭物理學家、天文學家和數學家克里斯蒂安·惠更斯在1655年3月25日發現它,也是在太陽系內繼木星伽利略衛星后發現的第一顆衛星。由于它是太陽系唯一一個擁有濃厚大氣層的衛星,因此被高度懷疑有生命體的存在,科學家也推測大氣中的甲烷可能是生命體的基礎。土衛六可以被視為一個時光機器,有助我們了解地球最初期的情況,揭開地球生物如何誕生之謎。  
           
           
           
           

          名稱來歷


            惠更斯簡單的把這顆他發現的衛星稱為“Saturni Luna”(“土星的衛星”)。之后,喬凡尼·多美尼科·卡西尼為了表達對國王路易十四的敬意將發現的四顆衛星(它們是土衛三-忒堤斯,土衛四-狄俄涅,土衛五-瑞亞以及土衛八-伊阿珀托斯)命名為Lodicea Sidera(路易之星)。天文學家依據習慣把這五顆衛星以數字加以編號。其他的衛星則被稱為惠更斯衛星或土星的第六顆衛星(從當時知道的距離土星遠近排列,土衛一美馬斯和土衛二恩克拉多斯在1789年被發現)。

            土衛六的英文名稱“Titan”和其他另外七顆當時已知的土星衛星的名稱來自約翰·赫歇爾爵士(約翰·赫歇爾是威廉·赫歇爾爵士之子,威廉·赫歇爾本人發現了土衛一和土衛二)。約翰·赫歇耳在1847年出版的《在好望角天文觀測的結果》一書中把這顆新衛星命名為“提坦”,提坦在神話中是克羅諾斯(他的羅馬神話的對應者薩圖恩)和他的兄弟姐妹們的統稱。  

          物理特性


            土衛六是土星最大的衛星,也是太陽系第二大衛星,大于行星水星的體積(雖然質量沒有水星大), 在太陽系中它的大小僅次于木星最大的衛星木衛三。但最近的觀測也顯示其濃密的大氣可能使人們過高估計了它的直徑, 如同許多其他的衛星一樣,土衛六比小行星134340(原冥王星)的質量和體積都要大。 土衛六平均半徑2575千米,質量1.345×10^23千克,平均密度1.880×10^3千克/立方米。土衛六環繞土星公轉軌道半長徑為1,221,850千米,偏心率0.0292,軌道平面與土星赤道面的交角為0.33°,公轉周期15天22時41分24秒。土衛六的自轉周期與公轉周期相同,這一點與月球類似。土衛六有濃密的大氣,主要成分是氮,表面大氣壓力1.5×10^5帕斯卡,表面溫度-179.15℃。

            土衛六質量與木衛三木衛四海衛一,小行星134340(冥王星)大體類似。土衛六一半是水冰一半是固體材料。在多個不同結晶狀冰層的3400米下有一個固體核心。其核心內部應該仍然熾熱。雖然土衛五以及其他的土星衛星也類似,但土衛六的核心密度更大,這是因為它體積巨大造成重力壓縮其內部造成的。  

          表面特征


            至2004年,人類對土衛六的表面地圖的了解仍然是非常缺乏了解的。無論如何,人類使用哈勃天文望遠鏡的紅外線和卡西尼-惠更斯號拍摂到一個高亮度,有澳洲大小區域的圖片。這個區域的非正式名稱是‘'Xanadu Regio'’(世外桃源);沒有人知道那里是什么樣。類似的哈勃太空望遠鏡、Keck望遠鏡和甚大望遠鏡還觀測到土衛六上另外一片大小相近的深色區域,人們推測那里可能是液態的甲烷或乙烷海洋,但卡西尼號觀測的數據發現可能是其他物質。卡西尼號還發回大量土衛六高分辨率地貌圖像,其中包括謎一般的線狀條紋,一些科學家認為那可能是地殼構造運動產生的。

            2004年11月26日的一次飛越土衛六的觀測,發現土衛六光滑的表面上只有很少的沖擊環形山,這些環形山在光線的作用下明暗對比強烈。這大概是土衛六烴雨或烴雪落入環形山或火山噴發活動活躍造成的經常地殼重構所致。 探測器的分光器發現亮區和暗區發射的太陽光波長一樣,這就意味著它們可能由相同的物質組成(或者至少是覆蓋著相同的物質)。至于到底是什么物質,人們依然不清楚。人們曾希望憑借探測器觀測物體或液體反射光線而發現的烴湖或烴海并未被探測到。這使得科學家懷疑土衛六 表面可能是完全呈冰狀或泥濘狀態。

            為了更好的了解表面地貌,卡西尼太空船在飛近土衛六時使用了雷達遙感測繪技術。傳回的第一張圖片就展現地表是一個復雜,崎嶇與平坦并存的區域。這種地貌看來應該是由火山造成的。火山可能噴發出水和氨水。另外也發現了一些好像風蝕產生的條紋狀地貌。還有一些看起來是已經被填平的沖擊環形山,其中的液體可能是液態烴。湖中有或沒有什么仍然無法確定。另有一些區域返回的信號看來,可能是固體或液體,但其他的解釋仍然存在。土衛六看起來真的很光滑,表面沒有高于50米的地貌。  

          大氣層


            泰坦是唯一已知有著比可追蹤的大氣層更多氣體的衛星,而且是太陽系中除了地球之外,唯一擁有濃厚氮氣的天體。卡西尼號在2004年觀測它的大氣層,認為泰坦是一個超級轉子,像金星一樣,大氣層的旋轉速度遠遠超過表面的自轉速度。來自旅行者太空船的觀測顯示泰坦的大氣層比地球還要濃厚,表面的大氣壓力是地球的1.45倍。泰坦的大氣層總質量是地球的1.19倍,或是表面上的單位面積承受的質量大約是地球的7.3倍。不透明的霾層阻擋了大量來自太陽和其它來源的可見光,使得土衛六的表面呈現晦澀的特征。土衛六的低重力意味著它的大氣層會比地球的更為擴張。土衛六的大氣層在許多的波長上都是不透明的,所以從軌道上不能獲得來自表面的完整反射光譜,直到2004年的卡西尼-惠更斯號任務,才首度獲得土衛六表面的直接觀察影像。

            在平流層的大氣組成是98.4%的氮,其余的成分大多是甲烷(1.4%)和氫(0.1-0.2%)組成。其它微量、可追蹤的氣體屬于烴類,例如乙烷聯乙炔甲基乙炔乙炔丙烷,還有其它的氣體,像是氰基乙炔氰化氫二氧化碳一氧化碳、氰、氬和氦。在土衛六上層大氣的碳氫化合物(烴)被認為是太陽的紫外線導致甲烷裂解產生濃厚的橙色碳氫化合物煙物的情況。土衛六有95%的時間都在土星的磁層內,有助于土衛六防范太陽風的侵襲。  

          地表溫度


            天文學家認為,土衛六上分布著眾多由液體甲烷和乙烷構成的湖泊,這顆衛星的寒冷程度超過南極洲。科學家表示,雖然土衛六上更加寒冷,但是它上面的風、雨和構造過程,使它成為太陽系中與地球最相像的天體。雖然這顆衛星低達零下292華氏度零下180攝氏度的平均表面溫度會使水始終保持固體狀態,但是它表面存在液體甲烷和乙烷,這些物質可為生命提供一個棲息地,但沒有氧難被引燃。  

          對土衛六的探索


            旅行者1號和旅行者2號曾經檢視過土衛六。旅行者1號曾試圖盡可能的接近土衛六;不幸的是,旅行者1號上沒有儀器能夠穿透土衛六上的迷霧,因為當時根本不知道上面有云層的存在。多年之后,在對旅行者1號桔色濾鏡拍攝的圖片進行復雜的數字處理后,仍然沒有能夠解釋如世外桃源地區和香格里拉(10°S 165°W)地區明亮和黑暗地貌的成因,但從那時起,這些地區就開始被哈勃天文望遠鏡用紅外線加以觀測了。旅行者2號只是粗略的檢視過土衛六,旅行者2號團隊必須從“調整軌道讓旅行者2號詳細檢視土衛六”和“使用另外一個訪問天王星和海王星的軌道”中選取一個。由于旅行者1號沒有能夠觀測到其表面地貌,旅行者2號團隊選擇了后一個方案。

            卡西尼—惠更斯號已在2004年7月1日到達土星,并且開始使用雷達測量土衛六表面地形的工作;卡西尼探測器在2004年11月26日飛躍到土衛六上方并且拍摂下很多高分辨率的土衛六表面圖像,展現了人眼從來沒有見過的明暗斑塊。卡西尼號在2004年12月25日釋放出了惠更斯號,惠更斯號在2005年1月14日進入土衛六大氣層進行詳細探測。惠更斯號探測器可在土衛六的大氣中燒毀前將相關數據發回,惠更斯號探測器在2005年1月14日登陸土衛六。  

          可能的生命

                 據部分科學家推測,土衛六上存在生命的可能性極大。關于可能的生命先有兩個推測。第一個推測是,由于土衛六的構造及大氣成分與早期地球有相似之處,土衛六上可能的生命與地球早期的生命形態有相似。另一個推測認為,土衛六上存在的生命形式與地球不同。地球生命以水為基礎組成,而那里的生命以液態甲烷為基礎,呼吸氫氣,消耗乙炔。

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