别人家的“月亮”自带光环

文章作者:lili | 2016-08-03
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总听人说外国的月亮比较圆,其实不奇怪。因为观测位置不同,中国圆的时候,外国不圆。今天我们说的“月亮”是土星的。

别人家的“月亮”不仅更亮 而且还自带光环

卡西尼号7月3日拍摄的土卫五。

乍一看这颗银色星球很像我们的月球,不过它离我们非常遥远,在14亿公里之外。它是土星的第二大卫星“瑞亚”(Rhea),中文俗称土卫五。

这张照片由NASA卡西尼号探测器的窄角相机拍摄于今年7月3日,当时卡西尼号距离瑞亚58.7万公里,分辨率达到3.9千米/像素。

 

别人家的“月亮”不仅更亮 而且还自带光环

卡西尼号2015年2月9日同一天拍摄的土卫五。

个大质轻的冰卫星

土卫五平均直径1527千米,距离土星52.7万公里,与很多外太阳系行星的卫星一样,土卫五对着太阳的那一面明亮耀眼,反照率非常高,达到和积雪相似的0.949,这是因为它的表面几乎都是由冰组成的。相比较之下,我们月球的反照率仅约0.12。

 

别人家的“月亮”不仅更亮 而且还自带光环

月球(左上)、土卫五(左下)、地球(右)三者大小比较。

土卫五密度也与水冰接近,约1.236g/cm3,这样的低密度说明其内部大部分是水冰,科学家认为土卫五由25%岩石与75%水冰组成。相比之下,天王星第二大卫星奥伯龙(Oberon,俗称天卫四)直径1523千米,仅小于土卫五0.4%,但密度却比瑞亚高26%,因此质量也更大。在体积上,土卫五位列太阳系第九大卫星,但是质量却排在天卫四之后,位列第十。

 

别人家的“月亮”不仅更亮 而且还自带光环

2015年2月10日,卡西尼号拍摄的土卫五,表面密密麻麻布满了撞击坑。

瑞亚有着坑坑洼洼、布满撞击坑的古老表面,不同区域反照率的变化也暗示了过往的地质活动。因为潮汐锁定,瑞亚和月球一样永远以同一面朝向土星,图片中拍摄的就是瑞亚永远背向土星的那一面,而且北极并不在正上方,因为图片已将瑞亚向右旋转了36度。

 

别人家的“月亮”不仅更亮 而且还自带光环

想象中的土卫五光环,微粒的密度被夸大了。

自带光环的卫星

21世纪以前,人们认为太阳系只有四颗大行星拥有光环,但是随后发现卫星和一些小行星也可以拥有自己的光环系统,其中土卫五最为特别,它是目前发现的唯一可能有属于自己光环的卫星,由卡西尼号在2005年11月发现。当时卡西尼号在飞越瑞亚两侧时,发现这里高能量的电子数有所下降,而且吸收的模式是对称的,暗示被这里稀薄光环的微粒吸收了,相关研究结果公布在2008年3月6日的《Science》杂志上。

瑞亚的稀薄环带可能有三条,分别距离表面1615、1800、2020千米,由密集的尘埃或冰块微粒组成,微粒的直径小到几厘米大到接近1米。科学家模拟结果认为,在天文学的时间尺度内,固体微粒组成的环可以在瑞亚的赤道面上稳定存在,而土星其他的大卫星因为距离土星太近环系无法稳定存在,土星最大卫星土卫六则存在浓厚的大气,大气阻尼会阻碍这些微粒稳定在赤道面上。

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