土(tu)衛五(wu)的英語名字利亞(ya)(Rhea)乃源(yuan)自(zi)希(xi)臘(la)神話中十二泰坦巨(ju)神之一瑞亞(ya)(眾神之母(mu),希(xi)臘(la)語:Ρ?α?)。
卡西尼(ni)稱(cheng)呼了他所發現(xian)(xian)的4顆土(tu)星(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)、土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)、土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)、土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八)為(wei)路易(yi)之(zhi)星(xing)(Sidera Lodoicea)來紀念(nian)路易(yi)十四(si)世(shi)。而天文學家則根據習(xi)慣(guan)將(jiang)它(ta)們稱(cheng)乎(hu)為(wei)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)至土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)。在土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)與(yu)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二于1789年被發現(xian)(xian)后,編號延伸到土(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)七。
天(tian)文學家約(yue)翰·弗里德里希·威廉·赫(he)歇爾(威廉·赫(he)歇爾的(de)兒子,也(ye)是土衛一與土衛二的(de)發現人)后(hou)來(lai)在《好望角(jiao)觀測結果》(Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope)中建議這(zhe)7顆衛星應該(gai)以泰坦神族(zu)來(lai)命名,后(hou)來(lai)這(zhe)項建議被正式采用。
土(tu)衛(wei)(wei)五由冰(bing)所(suo)構成(cheng),密(mi)度(du)約為1.233g/cm。這樣(yang)低的(de)(de)密(mi)度(du)顯示它是(shi)(shi)(shi)由25%的(de)(de)巖(yan)石(shi)(密(mi)度(du)3.250 g/cm)與(yu)(yu)75%的(de)(de)水冰(bing)(密(mi)度(du)1.000 g/cm)所(suo)組(zu)成(cheng)的(de)(de)。雖然土(tu)衛(wei)(wei)五是(shi)(shi)(shi)太陽系(xi)第(di)9大衛(wei)(wei)星,不(bu)過它的(de)(de)質(zhi)量只能排在(zai)(zai)第(di)10位。早期天文學(xue)家(jia)估計(ji)它擁(yong)有巖(yan)石(shi)的(de)(de)核(he)心。然而(er)卡西尼號近距離探測(ce)的(de)(de)結果顯示它的(de)(de)軸(zhou)轉動慣(guan)量系(xi)數(shu)(shu)為0.4kg,這樣(yang)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)表(biao)明土(tu)衛(wei)(wei)五的(de)(de)內(nei)部幾乎都是(shi)(shi)(shi)一樣(yang)的(de)(de)物質(zhi),因為巖(yan)質(zhi)核(he)心的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)會使質(zhi)量慣(guan)性矩(ju)落在(zai)(zai)3.4左(zuo)右。土(tu)衛(wei)(wei)五的(de)(de)三維模型也(ye)與(yu)(yu)流體靜力平衡。
土(tu)(tu)衛(wei)五的特征有些(xie)類似土(tu)(tu)衛(wei)四,這顯示它們可(ke)能有類似組成與歷史。土(tu)(tu)衛(wei)五受到日(ri)照(zhao)地(di)區的溫度(du)(du)為開氏(shi)(shi)99度(du)(du)(攝氏(shi)(shi)?174度(du)(du)),而陰影地(di)區的溫度(du)(du)則介于攝氏(shi)(shi)?200度(du)(du)與攝氏(shi)(shi)?220度(du)(du)之間。
土(tu)衛五的(de)(de)表(biao)面有(you)明顯的(de)(de)坑洞(dong)與明亮的(de)(de)細微(wei)特征。它的(de)(de)表(biao)面根(gen)據坑洞(dong)密度可(ke)以被分成2個(ge)不同的(de)(de)地(di)理區域,第一(yi)個(ge)地(di)區包括直徑在(zai)40公理以上的(de)(de)坑洞(dong),而第二個(ge)地(di)區則相反(fan),并位在(zai)極區與赤道地(di)區。這也顯示在(zai)土(tu)衛五形成的(de)(de)過程中曾經發生大規(gui)模的(de)(de)重組(zu)事件。
主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)(ban)球受到(dao)(dao)嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)撞擊,并且非常明亮(liang)。就像木衛(wei)四(si)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)坑(keng)洞(dong)一(yi)樣,土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)坑(keng)洞(dong)缺乏在(zai)月球與水(shui)星上(shang)可以(yi)觀(guan)測(ce)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)明顯特征。在(zai)另一(yi)個半(ban)(ban)球上(shang)可以(yi)見到(dao)(dao)明亮(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)絡出現在(zai)黑色的(de)(de)(de)(de)(de)地表(biao)上(shang),少數坑(keng)洞(dong)也(ye)可以(yi)被辨識出來(lai)。這(zhe)些明亮(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域曾被認(ren)為是(shi)在(zai)土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)早期從冰火山(shan)所(suo)噴發出來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質。不過最近對(dui)于土(tu)衛(wei)四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)測(ce)顯示,散(san)布(bu)地表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)明亮(liang)條紋其實是(shi)冰構(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)懸崖,于是(shi)天文(wen)學家推測(ce)土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)條紋也(ye)是(shi)由冰組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)懸崖。
卡西尼號在2006年(nian)1月17日近距離飛越(yue)土(tu)(tu)衛(wei)五,并(bing)拍設(she)一系列高分(fen)(fen)辨(bian)率的照(zhao)片。雖然科學分(fen)(fen)析(xi)仍然在進(jin)行中,不過這些(xie)照(zhao)片顯示土(tu)(tu)衛(wei)五表(biao)面的條紋(wen)類似(si)土(tu)(tu)衛(wei)四(si)的條紋(wen)結構,其(qi)實是(shi)冰(bing)懸崖。
美國(guo)國(guo)家航空航天局在2008年3月6日(ri)宣布土(tu)衛(wei)(wei)五(wu)可能擁(yong)(yong)有(you)一個稀薄的(de)環(huan)帶(dai),這也(ye)是人類首次在衛(wei)(wei)星發現環(huan)帶(dai)系統。這個環(huan)帶(dai)系統的(de)存在是因(yin)為卡西尼號發現土(tu)星的(de)磁場在土(tu)衛(wei)(wei)五(wu)附近(jin)有(you)高能量(liang)的(de)電子流所推論出來的(de)。塵土(tu)與碎(sui)石延伸(shen)至(zhi)土(tu)衛(wei)(wei)五(wu)的(de)希爾球區域,不過在靠近(jin)土(tu)衛(wei)(wei)五(wu)的(de)附近(jin)更加稠密(mi)(mi),顯示土(tu)衛(wei)(wei)五(wu)可能擁(yong)(yong)有(you)3條密(mi)(mi)度較高的(de)細環(huan)帶(dai)。
卡西尼(ni)(ni)號(hao)(hao)在(zai)(zai)近(jin)距離(li)(li)內拍攝一(yi)些土(tu)(tu)(tu)衛(wei)五(wu)(wu)的(de)照(zhao)片,其中最(zui)接近(jin)的(de)一(yi)張是在(zai)(zai)2005年11月26日(ri)所(suo)攝的(de),距離(li)(li)僅500公里(li)。另(ling)外一(yi)次近(jin)距離(li)(li)飛越則(ze)是在(zai)(zai)2007年8月30日(ri),距離(li)(li)為(wei)(wei)5,750公里(li)。而在(zai)(zai)卡西尼(ni)(ni)延(yan)伸任(ren)務(wu)中則(ze)計劃在(zai)(zai)2010年3月2日(ri)從(cong)100公里(li)的(de)距離(li)(li)掠過土(tu)(tu)(tu)衛(wei)五(wu)(wu)。美國宇航(hang)局“卡西尼(ni)(ni)”號(hao)(hao)在(zai)(zai)接近(jin)土(tu)(tu)(tu)星土(tu)(tu)(tu)衛(wei)五(wu)(wu)時(shi),探測器(qi)上(shang)的(de)一(yi)臺(tai)帶有(you)靈敏紅外波段(930毫微米(mi))濾色鏡(jing)的(de)窄角照(zhao)相機(ji)利用可(ke)見(jian)光(guang)拍攝到土(tu)(tu)(tu)衛(wei)五(wu)(wu)南極地區,拍攝時(shi)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)五(wu)(wu)與“卡西尼(ni)(ni)”號(hao)(hao)之(zhi)間的(de)距離(li)(li)約為(wei)(wei)23.9萬千米(mi),太(tai)陽、土(tu)(tu)(tu)衛(wei)五(wu)(wu)與“卡西尼(ni)(ni)”號(hao)(hao)之(zhi)間的(de)角度為(wei)(wei)56°,分辨率約為(wei)(wei)1千米(mi)每(mei)線(xian)。
與土衛(wei)五表(biao)面其余(yu)部(bu)分一樣,其南極(ji)地(di)區(qu)在幾百萬(wan)年里布滿大(da)量隕石(shi)坑,在這(zhe)些詳細照片(pian)(pian)上可(ke)以看出,在較(jiao)巨大(da)的隕石(shi)坑上布滿有“麻子”般的小坑。在所(suo)示(shi)照片(pian)(pian)左邊,可(ke)以看到更令人感興趣的溝槽,照片(pian)(pian)右上部(bu)最清晰(xi)的隕石(shi)坑具有橢圓形狀(zhuang),它(ta)的大(da)小為115×91千米。
“卡(ka)西尼(ni)-惠更斯”號(hao)飛行是美(mei)國(guo)(guo)宇(yu)航(hang)局與(yu)歐洲航(hang)天局和意大利(li)航(hang)天局的合作(zuo)計劃(hua),“卡(ka)西尼(ni)”號(hao)探測器的控制委托美(mei)國(guo)(guo)加州帕(pa)薩迪(di)納美(mei)國(guo)(guo)宇(yu)航(hang)局噴氣推(tui)進實(shi)驗室負責(ze)。
軌道半長軸:527108km
軌道離(li)心率:0.0012583
軌道(dao)周期(qi):4.518212天
軌道傾(qing)角:0.345°(與(yu)土星的赤道相(xiang)比)
衛星(xing)所屬星(xing)球:土星(xing)
大小: 1535.2 × 1525 × 1526.4 km
平均半徑(jing): 764.30 ± 1.10 km
表面積: 7 337 000平(ping)方千米(mi)
質量: (2.306 518 ± 0.000 353)× kg (~3.9× 倍地球質量)
平均密度(du): 1.233 3 ± 0.005 3 g/cm
赤道表面重力: 0.264 m/
宇宙速度: 0.635 km/s
自轉周(zhou)期: 4.518 212 d(同步)
軸傾(qing)斜(xie): zero
反照率: 0.949 ± 0.003
星等: 10
美國國家(jia)(jia)宇航局(ju)(NASA)公布(bu)了一段(duan)“卡(ka)西尼”號(hao)土(tu)(tu)星(xing)探測器拍(pai)攝到的(de)土(tu)(tu)衛五(wu)的(de)珍貴視(shi)頻(pin)圖像。之(zhi)所以(yi)說(shuo)它珍貴,是(shi)因為這段(duan)總共(gong)15秒長的(de)視(shi)頻(pin)記錄下了土(tu)(tu)衛五(wu)上發生(sheng)日(ri)(ri)食的(de)全過程。這次公布(bu)的(de)視(shi)頻(pin)總共(gong)由17幅圖像組成,拍(pai)攝于(yu)2008年8月19日(ri)(ri)。當時土(tu)(tu)衛五(wu)正在(zai)逐漸進入土(tu)(tu)星(xing)的(de)陰影(ying)區域。從視(shi)頻(pin)中(zhong)可以(yi)清楚地看到,土(tu)(tu)星(xing)在(zai)土(tu)(tu)衛五(wu)上投下的(de)陰影(ying)的(de)邊緣(yuan)非(fei)常(chang)模(mo)糊,這一點與月球在(zai)地球上投下的(de)陰影(ying)存在(zai)很(hen)明顯的(de)差異。專家(jia)(jia)們指(zhi)出,之(zhi)所以(yi)會(hui)出現這種差異,主要是(shi)因為土(tu)(tu)星(xing)是(shi)一顆氣態行星(xing),其外部邊界(jie)本身(shen)就不是(shi)非(fei)常(chang)清晰(xi),這導致(zhi)其產(chan)生(sheng)的(de)陰影(ying)也不會(hui)非(fei)常(chang)清楚。
懸(xuan)在土星環前方的小衛星土衛五就(jiu)像是(shi)一粒珍珠。去年11月初,繞軌道運行的“卡西尼”號欣賞(shang)到這一罕見的景象。照(zhao)片(pian)并非(fei)“原版”,而是(shi)進行了旋轉。
“卡(ka)西(xi)尼(ni)”這(zhe)個名字(zi)來源于意大利天文(wen)學家(jia)喬凡尼(ni)·多美尼(ni)科·卡(ka)西(xi)尼(ni),正是(shi)他在1672年(nian)發現(xian)了土衛(wei)五(wu)。天文(wen)學家(jia)2008年(nian)宣布,土衛(wei)五(wu)可能是(shi)第一顆已知擁有自身昏暗(an)環系統的衛(wei)星。
據NASA介紹,“卡西尼”號在拍攝這段視(shi)頻時(shi)距離土衛(wei)五約有45萬公(gong)里(li),圖像的(de)分(fen)辨率為2.7公(gong)里(li)。
其直徑為1528公里(li)(li),與土星平均距離約50萬(wan)公里(li)(li)。到目前為止,“卡西(xi)尼”號已成功繪制了(le)出了(le)土衛五表(biao)面的(de)全景圖像。有關該天體(ti)最有趣的(de)發現出現在2008年夏季。當時有天文(wen)學家指(zhi)出:土衛五可能也擁有自己的(de)光環(huan)系統。他(ta)們(men)解釋說,“卡西(xi)尼”號上的(de)探測(ce)設備發現土衛五周圍(wei)環(huan)繞著大量碎片(pian),形成一個范圍(wei)達(da)數(shu)千公里(li)(li)的(de)盤(pan)狀(zhuang)碎片(pian)帶。觀測(ce)顯示,在土衛五兩(liang)側還(huan)都(dou)存(cun)在著電子數(shu)量急劇減少的(de)區域。
科學家隨后進行了大量模(mo)擬計算,以(yi)確定土衛(wei)(wei)五(wu)是否有(you)(you)能力穩(wen)定住這樣(yang)的環結(jie)構。結(jie)果(guo)表明,在(zai)(zai)土衛(wei)(wei)五(wu)重力場(chang)以(yi)及它繞土星的軌道共同作用下,土衛(wei)(wei)五(wu)周圍的環能夠長時間(jian)地穩(wen)定存在(zai)(zai)。科學家認為,土衛(wei)(wei)五(wu)之所以(yi)有(you)(you)環,可能是因為在(zai)(zai)遙遠的過去有(you)(you)小行星或彗星與土衛(wei)(wei)五(wu)相撞,產生(sheng)的碎(sui)片飄散在(zai)(zai)周圍逐漸聚集成了光(guang)環。