卡西尼号研究土星外环古代冰世界(图)

　　1997年发射升空飞向土星及其卫星土卫六的“卡西尼”号探测器正在越来越接近另一颗巨大卫星——土卫九，2004年6月11日“卡西尼”号从比较近的距离对土星卫星系统进行首次研究。

　　据《新科学家》杂志报道，土卫九是一颗拥有原始古代“冰世界”的独特卫星，在某个时候从遥远太阳系区域被强大的土星引力场“捕获”。土卫九距土星的距离约为1300万

千米，比土卫六离开土星的距离远4倍以上。

　　除此之外，土卫九围绕土星旋转的方向与其他土星卫星的旋转方向相反，这也证实土卫九的外部起源——所有其余卫星都是由直接围绕土星的物质形成，因此这些卫星的旋转方向都相同。负责这项计划研究的美国亚利桑那大学卡罗林·波科博士指出，我们认为土卫九不是在土星系统内形成的。

　　卡罗林·波科博士解释说，土卫九是一个不大的天体，其直径约为220千米，是从太阳系外区域被土星引力吸引所致。最初天文学家曾认为，土卫九是一颗普通小行星，但是5年前在土卫九上成功发现了冰冠，而这冰又来自何处呢？现在天文学家倾向于这样一种看法，在远古时期土卫九曾是一颗彗星，可能是从太阳系飞入的彗星，“卡西尼”号的研究能解释清楚土卫九的古代历史。如果一切顺利，“卡西尼”号会飞抵距土卫九仅2000千米的地方对它的表面进行详细拍照。科学家预计，照片质量将比1981年Voyager探测器拍摄的照片清晰1000倍，能仔细分辨直径为15米的物体。然后“卡西尼”号会继续飞向土星和其他的卫星，虽然在土星轨道上的飞行还会持续4年时间，但“卡西尼”号将永远不会再返回土卫九。科学家计算后指出，“卡西尼”号会在6月14日拍摄到土卫九的照片。

　　“卡西尼-惠更斯”号探测器的主要目的是研究土星卫星土卫六，土卫六上大气密度超过地球大气一个数量级，主要由氮气以及甲烷和乙烷组成。土卫六被浓浓的橙黄色二氧化碳雾所笼罩，这雾是甲烷在太阳光作用下发生分解而在大气层上层形成，这雾幕使安装在Pioneer 和 Voyager探测器(分别在20世纪70和80年代飞近土卫六)上的摄像机无法穿透。在太阳光紫外线作用下甲烷分子分解物会与其他大气成分起反应，形成有机物质滴并降落在土卫六表面上，结果在土卫六上形成有机物海洋。

　　许多科学家认为，在土卫六上存在有类似地球上水循环的甲烷循环。另一些科学家则认为，甲烷会由于地质作用过程而进入土卫六大气压内部。根据某些假设，在土卫六存在的46亿年期间，土卫六表面的粘稠有机物层的厚度已达到800米。

　　“卡西尼”号探测器应向土卫六表面释放“惠更斯”探测器，最初设想，“卡西尼”号将接收来自土卫六表面“惠更斯”的呼叫信号，“惠更斯”将以20000千米/小时的速度降落在土卫六表面。但是在这种情况下信号失真会非常强烈，最有价值部分的信息会丢失。为了使损失降至最低，必须对计划操作的一系列参数进行测量，例如在“惠更斯”工作时接收它信号的“卡西尼”号将位于离开土卫六约65000千米，这个距离比原先计划的距离大约远50倍。

　　“惠更斯”将会在2.5小时里利用降落伞降落，进行一次时间不长的通讯，“惠更斯”在土卫六表面的“寿命”很短——3～30分钟。但是在这短暂时间里收集和转发的信息在“卡西尼”号全部长期飞行中非常重要，对土卫六富含氮气的稠密大气进行“充分”研究之后，科学家希望能大致揭开地球上生命诞生的奥秘。