1981年8月25日,旅行者2号从距离土星云顶10100千米的高空飞越,传回18000多幅土星照片。探测发现,土星表面寒冷多风,北半球高纬度地带有强大而稳定的风暴,甚至比木星上的风暴更猛。土星也有一个大红斑,长8000千米,宽6000千米,可能是由于土星大气中上升气流重新落入云层时引起扰动和旋转而形成的。土星光环中不时也有闪电穿过,其威力超过地球上闪电的几万倍乃至几十万倍。它再次证实,土星环有7条。土星环是由直径为几厘米到几米的粒子和砾石组成,内环的粒子较小,外环的粒子较大,因粒子密度不同使光环呈现不同颜色。每一条环可细分成上千条大大小小的小环,即使被认为空无一物的卡西尼缝也存在几条小环,在高分辨率的照片中,可以见到f环有5条小环相互缠绕在一起。土星环的整体形状类似一个巨大的密纹唱片,从土星的云顶一直延伸到32万千米远的地方。旅行者2号发现了土星的13颗新卫星,使土星的卫星增至23颗。它考察了其中的9颗卫星,发现土卫三表面有一座大的环形山,直径为400千米,底部向上隆起而呈圆顶状,还有一条巨大的裂缝,环绕这颗卫星几乎达3/4周;土卫八的一个半球为暗黑,另一个半球则十分明亮;土卫九的自转周期只有9~10小时,与它的公转周期550天相去甚远;土卫六的实际直径为4828千米,而不是原来认为的5800千米,是太阳系行星中的第二大卫星,它有黑暗寒冷的表面、液氮的海洋、暗红的天空,偶尔洒下几点夹杂着碳氢化合物的氮雨等,这是人类了解生命起源和各种化学反应的理想之处。
为了进一步探测土星和揭开土卫六的生命之谜,美国与欧空局联合研制了价值连城的卡西尼号土星探测器。1997年10月15日这个探测器发射升空,开始为期7年的漫长旅途。它预计2004年飞临附近空间,开展长达4年的环土星就近探测,并首次实现在土星的最大卫星土卫六上着陆,进行实地考察。卡西尼号直径约2.7米,总重达6吨,由轨道探测器和着陆器组成。其轨道探测器取名卡西尼号,装有12种探测仪器;着陆器取名惠更斯号,装有6台科学仪器。为了加快奔向土星的飞行速度,卡西尼号于1998年4月飞掠金星,获得第一次加速。随后它绕太阳公转一周,于1999年6月再次飞掠金星,获得第二次加速。同年8月,它在地球附近飞过,获得第三次加速。之后,卡西尼号探测器将于2000年12月飞掠木星,得到最后一次加速。它定于2004年7月飞抵目的地与土星会合,进入环绕土星运行的轨道。同年11月,惠更斯号着陆器将脱离卡西尼号探测器飞向土卫六,穿过其云层,在土卫六上软着陆,然后将探测到的数据通过环土飞行的卡西尼号轨道器传回地球。卡西尼号进入环土星轨道后的任务是:环土星飞行74圈,就地考察土星大气、大气环流动态,并多次飞临土星的多颗卫星,其中飞掠土卫六近旁45次,用雷达透过其云气层绘制土卫六表面结构图,预计可发回近距离探测土星、土星环和土卫家族的图像50万帧。惠更斯号将成为第一个在一颗大行星的卫星上着陆的探测器。它将在2.5小时的降落过程中,用所带仪器分析土卫六的大气成分,测量风速和探测大气层内的悬浮粒子,并在着陆后维持工作状态1小时,揭示土卫六上是否有水冰冻结的海洋和是否存在某种形态的生命。它所收集到的数据和拍摄的图像通过卡西尼号探测器传回地球
这颗令人神往的土卫六表面是什么样子呢?应该说至今还没有直观的资料。科学家们做过多种可能的推测,科学幻想小说家们对土卫六的描述,更是笔下生辉。然而,一切都必须尊重科学。
根据土卫六大气中那么多氮气,同时土卫六表面温度又比地球低得多,约在-201~-190c之间,以及土卫六的体积和质量等,有的科学家推测它的内部物理状况及表面特征,并首先寻找土卫六上的岩石和冰的比例关系。有人估算土卫六上的岩石物质约占它总质量的55%,其余为冰;土卫六表面是寒冷的液态海洋,海洋中70%是乙烷,25%是甲烷,5%是熔解氮,整个液态海洋约有1公里厚,包围着土卫六。********~5日,从地球上向土卫六进行了雷达探测,结果表明土卫六上也可能有陆区。
“旅行者1号”还发现土卫六的南北两半球的明暗有差异:南半球明亮,北半球暗淡。这是什么原因造成的呢?可能是土卫六上南北不同季节引起的。“旅行者1号”拜访时,土卫六北半球正好是春季的开始。不过,也有人认为这可能是土星磁层对土卫六的影响。总之,目前还解释不清楚。土卫六大气吸光能力很强,可吸收落在它上面的阳光约80%。这些热量大部分被大气中的雾粒和甲烷气体吸收,也许只有5%~10%的阳光能到达土卫六的表面。
从惠更斯发现土卫六起,300多年来,关于土卫六的不解之谜似乎越来越多。其实这是不奇怪的,这表明我们的认识越来越深刻。伟大的波兰天文学家哥白尼有一句名言:“人的天职是勇于探索。”
轨道长半径(天文距离单位)9.539
轨道长半径(千万公里)1427.0
公转的恒星周期(日)10759.5
公转的会合周期(日)378
轨道偏心率0.056
轨道倾角(度)2.5
升交点黄经(度)113.3
近日点黄经(
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