专栏名称: 星空天文
有一种学问让人心生谦卑
目录
相关文章推荐
地刊速览  ·  Science:这才是真实的岩浆 ·  5 天前  
51好读  ›  专栏  ›  星空天文

伊阿帕托斯,一粒露了馅的豆沙汤圆

星空天文  · 公众号  · 科学  · 2017-02-11 16:25

正文

正月十五闹元宵,送粒汤圆给你瞧。

土卫八。NASA / JPL-加州理工学院 / 美国空间科学研究所


值此元宵佳节来临之际,谨代表土星,向所有地球的朋友呈上一粒豆沙馅的汤圆。


这粒汤圆其实在1671年的时候就已经被人类发现了。当时,一位名叫卡西尼的天文学家在用望远镜观察土星时,发现了它。并给它起名叫“伊阿帕托斯”,后来人们给它了编了号,叫“土卫八”。


这粒汤团非常古怪。我们只能在它围绕土星运行的一半时间中看到它;而在另外一半时间里,它会消失不见。


借助望远镜,卡西尼意识到这个卫星的两个半球亮度存在着非常大的差异。而且这粒汤圆一定被土星潮汐锁定了,其一个半球只能永远面朝土星。因此我们只能在一半时间里看到明亮的它。


这不是一粒循规蹈矩的汤圆。土星的所有大卫星都在一个平面上围绕土星运行,只有它的轨道面与之保持倾斜。这粒汤圆还有明显的“突起”。沿着它的赤道,有一条高约10千米的隆起山脊。令人百思不得其解。


土卫八两个半球的反射率存在明显差异。NASA / JPL / 美国空间科学研究所


但它的“阴阳脸”,有一个合理的解释。


三百多年后的今天,同名探测器“卡西尼”号终于有了一个了不起的发现。它发现,这粒汤圆的一个半球似乎是因为经受着持续不断的泥浆雨而变黑的。


但这一说法起初是让人怀疑的。因为土卫八是土星所有大卫星中最靠外的,其轨道半径比内圈所有其它卫星大大约两倍。如果说是因为有某种黑色碎片被它俘获,落在其一侧,那么为何其它和土星距离较近的卫星没有表现出类似特点,而周围非常空旷的它却是如此?


真相总是接二连三地浮出水面。在土卫八外侧,还有一个卫星,也就是菲比(土卫十)。这是一颗外形不规则的卫星,个头不大,很可能是土星从柯伊伯带俘获的小天体。


菲比的两个特点引起了科学家注意:一是它的公转方向和其它卫星相反;二是它非常黑。


原来,菲比松散的表面,会在土星强大的辐射场和微流星雨的轰击下,释放出许多黑色的尘埃粒子。


这些粒子围绕着土星形成了一个分布范围非常广泛的环,密度非常低。环沿顺时针方向围绕土星运行,而土卫八沿逆时针方向围绕土星运行。因此,当土卫八从中逆行时,许多黑色的尘埃粒子便会在其一侧表面积累起来。


黑色物质的吸热性能很强,因此白色的冰冻物质难以在此处保留,即便出现,也会很快升华。于是慢慢地,土卫八的一边变成了黑色,只剩下另一面是白色的了。


这粒神秘的豆沙汤圆自从一个本能成为彗星的天体(菲比,土卫十)被土星俘获后,看起来就像露了馅。



“星空天文”系头条号签约自媒体