土衛(wei)五的英(ying)語名字利亞(ya)(Rhea)乃源自希臘神話中十二(er)泰坦巨(ju)神之一(yi)瑞亞(ya)(眾神之母,希臘語:Ρ?α?)。
卡(ka)西尼稱呼了他(ta)所發現的(de)4顆土(tu)(tu)(tu)星衛星(土(tu)(tu)(tu)衛三(san)、土(tu)(tu)(tu)衛四、土(tu)(tu)(tu)衛五(wu)、土(tu)(tu)(tu)衛八)為路易(yi)(yi)之(zhi)星(Sidera Lodoicea)來紀念路易(yi)(yi)十四世。而(er)天文學家則根(gen)據習(xi)慣(guan)將(jiang)它(ta)們稱乎(hu)為土(tu)(tu)(tu)衛一至土(tu)(tu)(tu)衛五(wu)。在土(tu)(tu)(tu)衛一與土(tu)(tu)(tu)衛二于1789年被(bei)發現后,編號延伸到(dao)土(tu)(tu)(tu)衛七。
天文學(xue)家約翰·弗里德里希·威廉·赫歇爾(er)(er)(威廉·赫歇爾(er)(er)的兒子,也是土衛一與土衛二(er)的發(fa)現人)后來在《好望角觀測(ce)結果》(Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope)中(zhong)建議這7顆衛星(xing)應該以泰坦神(shen)族來命名,后來這項建議被正式采(cai)用。
土(tu)衛(wei)五由(you)冰所(suo)構(gou)成(cheng),密(mi)度約為1.233g/cm。這樣(yang)(yang)低的(de)(de)(de)(de)密(mi)度顯示(shi)它是由(you)25%的(de)(de)(de)(de)巖(yan)石(密(mi)度3.250 g/cm)與75%的(de)(de)(de)(de)水(shui)冰(密(mi)度1.000 g/cm)所(suo)組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。雖然(ran)土(tu)衛(wei)五是太陽(yang)系第9大(da)衛(wei)星,不過它的(de)(de)(de)(de)質量只能(neng)排在(zai)(zai)第10位。早期天文學家估(gu)計它擁有巖(yan)石的(de)(de)(de)(de)核(he)心。然(ran)而卡西尼號(hao)近距離探測的(de)(de)(de)(de)結果顯示(shi)它的(de)(de)(de)(de)軸轉(zhuan)動慣量系數為0.4kg,這樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)數據表明土(tu)衛(wei)五的(de)(de)(de)(de)內部(bu)幾乎(hu)都(dou)是一樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)物質,因為巖(yan)質核(he)心的(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)會使質量慣性矩(ju)落(luo)在(zai)(zai)3.4左(zuo)右。土(tu)衛(wei)五的(de)(de)(de)(de)三維模(mo)型也與流體靜力平衡。
土(tu)衛五的(de)(de)特征有些類似土(tu)衛四,這顯示它們可能有類似組成(cheng)與(yu)歷史。土(tu)衛五受到日照地(di)(di)區的(de)(de)溫度(du)(du)(du)為開氏(shi)(shi)(shi)99度(du)(du)(du)(攝氏(shi)(shi)(shi)?174度(du)(du)(du)),而(er)陰影地(di)(di)區的(de)(de)溫度(du)(du)(du)則介(jie)于攝氏(shi)(shi)(shi)?200度(du)(du)(du)與(yu)攝氏(shi)(shi)(shi)?220度(du)(du)(du)之間。
土衛五的表面有明顯的坑洞(dong)與明亮的細微特征。它的表面根據(ju)坑洞(dong)密度(du)可以被分成2個(ge)不(bu)同的地(di)(di)理(li)區域,第一個(ge)地(di)(di)區包括直徑在40公(gong)理(li)以上(shang)的坑洞(dong),而第二個(ge)地(di)(di)區則相(xiang)反,并(bing)位(wei)在極區與赤道地(di)(di)區。這(zhe)也顯示在土衛五形成的過程中曾經發生大(da)規模的重(zhong)組(zu)事件。
主要的(de)(de)(de)(de)半球受到(dao)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)(de)撞擊,并且非常明(ming)亮(liang)。就像木衛(wei)(wei)四上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)坑(keng)洞一(yi)樣,土衛(wei)(wei)五的(de)(de)(de)(de)坑(keng)洞缺(que)乏在月球與(yu)水星(xing)上(shang)(shang)可(ke)以觀測到(dao)的(de)(de)(de)(de)明(ming)顯特征。在另一(yi)個(ge)半球上(shang)(shang)可(ke)以見到(dao)明(ming)亮(liang)的(de)(de)(de)(de)網絡(luo)出現(xian)在黑(hei)色的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)表上(shang)(shang),少數坑(keng)洞也可(ke)以被(bei)辨識出來(lai)。這些明(ming)亮(liang)的(de)(de)(de)(de)區域曾被(bei)認為(wei)是(shi)在土衛(wei)(wei)五早期從冰火山所噴(pen)發出來(lai)的(de)(de)(de)(de)物質。不過(guo)最(zui)近(jin)對于土衛(wei)(wei)四的(de)(de)(de)(de)觀測顯示,散布地(di)(di)表的(de)(de)(de)(de)明(ming)亮(liang)條(tiao)紋其實是(shi)冰構成(cheng)的(de)(de)(de)(de)懸崖,于是(shi)天文(wen)學家推測土衛(wei)(wei)五上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)條(tiao)紋也是(shi)由冰組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)懸崖。
卡西尼號在(zai)2006年1月(yue)17日近距(ju)離飛越(yue)土衛五(wu),并拍設一系列(lie)高分辨率的照(zhao)片(pian)。雖(sui)然科學分析仍然在(zai)進行中(zhong),不(bu)過這些(xie)照(zhao)片(pian)顯(xian)示土衛五(wu)表面的條紋類似(si)土衛四的條紋結構(gou),其實是冰(bing)懸崖。
美國國家航空航天局在2008年3月6日宣(xuan)布土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)五(wu)可能(neng)(neng)擁有一個稀(xi)薄的(de)環(huan)帶(dai),這也是人類首(shou)次在衛(wei)(wei)(wei)星(xing)發(fa)現環(huan)帶(dai)系統。這個環(huan)帶(dai)系統的(de)存在是因為(wei)卡西(xi)尼號發(fa)現土(tu)(tu)星(xing)的(de)磁場在土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)五(wu)附(fu)近有高能(neng)(neng)量的(de)電(dian)子流所推論(lun)出來的(de)。塵(chen)土(tu)(tu)與碎(sui)石(shi)延伸至土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)五(wu)的(de)希爾球區域,不(bu)過在靠(kao)近土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)五(wu)的(de)附(fu)近更加稠密,顯(xian)示土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)五(wu)可能(neng)(neng)擁有3條密度較高的(de)細環(huan)帶(dai)。
卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)號(hao)(hao)在(zai)(zai)近(jin)距(ju)(ju)(ju)離(li)內拍攝一(yi)(yi)些(xie)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)五的(de)照片,其中(zhong)最接近(jin)的(de)一(yi)(yi)張是(shi)在(zai)(zai)2005年11月26日(ri)所攝的(de),距(ju)(ju)(ju)離(li)僅500公里。另外一(yi)(yi)次(ci)近(jin)距(ju)(ju)(ju)離(li)飛越(yue)則(ze)是(shi)在(zai)(zai)2007年8月30日(ri),距(ju)(ju)(ju)離(li)為5,750公里。而在(zai)(zai)卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)延伸任務(wu)中(zhong)則(ze)計劃在(zai)(zai)2010年3月2日(ri)從100公里的(de)距(ju)(ju)(ju)離(li)掠過土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)五。美國宇(yu)航局“卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)”號(hao)(hao)在(zai)(zai)接近(jin)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)五時,探測器上的(de)一(yi)(yi)臺帶(dai)有(you)靈敏紅外波段(930毫微米(mi)(mi))濾(lv)色鏡的(de)窄角照相機(ji)利用可(ke)見(jian)光拍攝到(dao)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)五南極地區,拍攝時土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)五與“卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)”號(hao)(hao)之(zhi)間的(de)距(ju)(ju)(ju)離(li)約(yue)(yue)為23.9萬(wan)千(qian)米(mi)(mi),太陽(yang)、土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)五與“卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)”號(hao)(hao)之(zhi)間的(de)角度為56°,分辨(bian)率約(yue)(yue)為1千(qian)米(mi)(mi)每線。
與土衛五表面其(qi)余部分一(yi)樣,其(qi)南極(ji)地區(qu)在(zai)(zai)幾百萬年里(li)布滿大(da)量隕(yun)石坑,在(zai)(zai)這些詳細照(zhao)片(pian)上(shang)可(ke)以看出,在(zai)(zai)較(jiao)巨大(da)的(de)隕(yun)石坑上(shang)布滿有“麻子”般的(de)小(xiao)坑。在(zai)(zai)所示照(zhao)片(pian)左邊(bian),可(ke)以看到更令人感興趣的(de)溝槽,照(zhao)片(pian)右上(shang)部最清晰(xi)的(de)隕(yun)石坑具有橢圓形狀,它的(de)大(da)小(xiao)為115×91千米。
“卡西尼-惠更斯”號飛行是美國宇航(hang)(hang)(hang)局與歐(ou)洲航(hang)(hang)(hang)天局和意大(da)利航(hang)(hang)(hang)天局的(de)(de)合作計(ji)劃,“卡西尼”號探測器(qi)的(de)(de)控制委托(tuo)美國加州帕薩迪納美國宇航(hang)(hang)(hang)局噴氣推進實驗室負(fu)責。
軌道(dao)半長軸:527108km
軌道(dao)離心率:0.0012583
軌(gui)道周(zhou)期:4.518212天
軌道傾角(jiao):0.345°(與土星的赤道相比(bi))
衛星所屬星球:土星
大小: 1535.2 × 1525 × 1526.4 km
平均半徑: 764.30 ± 1.10 km
表面積(ji): 7 337 000平方(fang)千米
質量(liang): (2.306 518 ± 0.000 353)× kg (~3.9× 倍地球質量(liang))
平均密度(du): 1.233 3 ± 0.005 3 g/cm
赤道表面(mian)重力: 0.264 m/
宇宙速度: 0.635 km/s
自轉(zhuan)周期(qi): 4.518 212 d(同步)
軸傾斜: zero
反(fan)照率: 0.949 ± 0.003
星等: 10
美國國家宇航(hang)局(ju)(NASA)公(gong)布(bu)了一(yi)段(duan)“卡西尼(ni)”號土(tu)(tu)(tu)星(xing)探測(ce)器拍(pai)攝(she)到的(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)五(wu)的(de)(de)(de)珍貴(gui)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)圖像(xiang)。之所以(yi)說它珍貴(gui),是因(yin)為這(zhe)段(duan)總(zong)(zong)共15秒長的(de)(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)記錄下(xia)了土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)五(wu)上發生日食的(de)(de)(de)全過程。這(zhe)次公(gong)布(bu)的(de)(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)總(zong)(zong)共由17幅圖像(xiang)組成(cheng),拍(pai)攝(she)于2008年8月(yue)19日。當時土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)五(wu)正在(zai)(zai)(zai)逐漸進入(ru)土(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)陰(yin)(yin)影區域。從視(shi)(shi)(shi)頻(pin)中可以(yi)清(qing)楚地(di)看到,土(tu)(tu)(tu)星(xing)在(zai)(zai)(zai)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)五(wu)上投下(xia)的(de)(de)(de)陰(yin)(yin)影的(de)(de)(de)邊緣非常模糊(hu),這(zhe)一(yi)點與月(yue)球在(zai)(zai)(zai)地(di)球上投下(xia)的(de)(de)(de)陰(yin)(yin)影存在(zai)(zai)(zai)很明顯的(de)(de)(de)差(cha)異。專(zhuan)家們指出(chu),之所以(yi)會出(chu)現這(zhe)種(zhong)差(cha)異,主要(yao)是因(yin)為土(tu)(tu)(tu)星(xing)是一(yi)顆氣(qi)態行星(xing),其外(wai)部邊界本身就(jiu)不是非常清(qing)晰,這(zhe)導(dao)致其產生的(de)(de)(de)陰(yin)(yin)影也不會非常清(qing)楚。
懸在土星環前方的(de)小衛星土衛五(wu)就像是一粒珍珠。去年11月初,繞軌道運行的(de)“卡西尼”號欣賞到這一罕(han)見的(de)景象。照片并非“原版”,而是進(jin)行了旋轉。
“卡西尼”這個名字來源于(yu)意(yi)大利(li)天(tian)文學(xue)家喬凡尼·多美尼科·卡西尼,正是(shi)(shi)他在1672年(nian)發現(xian)了土(tu)衛(wei)五(wu)。天(tian)文學(xue)家2008年(nian)宣布,土(tu)衛(wei)五(wu)可能是(shi)(shi)第一(yi)顆已知擁有自身昏暗環系統的衛(wei)星(xing)。
據(ju)NASA介(jie)紹,“卡西(xi)尼(ni)”號(hao)在拍攝這段視頻時(shi)距離(li)土衛(wei)五約有45萬公(gong)(gong)里,圖像的分辨率(lv)為2.7公(gong)(gong)里。
其直徑為1528公里(li),與土(tu)星(xing)平均(jun)距離約50萬公里(li)。到目前為止,“卡西尼”號已成功繪制了出了土(tu)衛(wei)(wei)五表面的(de)全景(jing)圖(tu)像。有(you)(you)(you)關該天體(ti)最有(you)(you)(you)趣的(de)發現出現在2008年夏季。當時有(you)(you)(you)天文學家指出:土(tu)衛(wei)(wei)五可能也擁有(you)(you)(you)自己的(de)光(guang)環(huan)系統。他們解釋(shi)說,“卡西尼”號上(shang)的(de)探測設(she)備發現土(tu)衛(wei)(wei)五周圍環(huan)繞著大量碎片,形(xing)成一個范圍達數(shu)(shu)千公里(li)的(de)盤狀碎片帶。觀測顯示,在土(tu)衛(wei)(wei)五兩側(ce)還(huan)都存在著電子數(shu)(shu)量急劇減少的(de)區(qu)域。
科學家隨后進行了大(da)量模擬計算,以確(que)定土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)是否有(you)能(neng)力(li)穩(wen)定住這樣的(de)(de)環結構(gou)。結果表明,在土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)重力(li)場以及它繞土(tu)星(xing)的(de)(de)軌(gui)道共同作用下,土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)周圍(wei)的(de)(de)環能(neng)夠長(chang)時間地穩(wen)定存在。科學家認為,土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)之所以有(you)環,可(ke)能(neng)是因(yin)為在遙遠的(de)(de)過去(qu)有(you)小行星(xing)或彗星(xing)與土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)相撞,產生的(de)(de)碎(sui)片飄(piao)散(san)在周圍(wei)逐(zhu)漸聚集成了光(guang)環。