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土卫八的神秘之谜:亮度变化与火山活动探索

时间:2023-12-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:土卫八探秘早在1671年,土星的第八颗卫星就已经被人们发现,当时人们就注意到了它有悬殊的亮度变化,它在土星西边要比在东边亮两个星等。土卫八的奇怪现象,引起了科学家的兴趣。有人曾认为土卫八暗的一面可能是由火山活动造成的。从距离上看,土卫九绕土星轨道比土卫八远3倍,说明二者接触的可能性不大。有人认为,土卫八暗的部分可能被一层逐渐浸蚀的水冰覆盖着。

土卫八的神秘之谜:亮度变化与火山活动探索

土卫八探秘

早在1671年,土星的第八颗卫星就已经被人们发现,当时人们就注意到了它有悬殊的亮度变化,它在土星西边要比在东边亮两个星等。当“旅行者”1号和2号飞近这颗卫星时,发现有一条暗带蜿蜒穿过前半球,分别在经度和纬度方向延伸220°和110°。黑暗的区域在运动的向点,最亮的区域在卫星的两极。土卫八的奇怪现象,引起了科学家的兴趣。

通过观测表明,土卫八较亮的部分覆盖着大面积的冰层,较暗的一面则是由类似陨石中的碳化物所覆盖。加拿大科学家克劳蒂斯认为暗的部分像是地球上的焦油沙粒,是一种泥土、石英颗粒、碳氢化合物和微量无机物的混合物。

有人曾认为土卫八暗的一面可能是由火山活动造成的。扬斯顿大学的泰贝克和扬经过研究,否定了这种说法。他们认为,如果是火山爆发冲出的物质填满盆地,而使土卫八这一部分变暗,那么,这一面应该在面向土星的一面,而不是在前面。

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早在15年前,有人就曾假设土卫八暗的一面是它吸收土卫九抛出的物质而形成的。对此,泰贝克和扬提出了三点怀疑:从颜色上看,土卫九是灰黑色,土卫八的暗物质微红,说明土卫八吸收土卫九物质的可能性不大。从距离上看,土卫九绕土星轨道比土卫八远3倍,说明二者接触的可能性不大。从运行轨道看,土卫九是颗逆行卫星,与土卫八绕土星运行的轨道正好相反。这都说明,土卫八暗的一面的形成,与土卫九关系不大。

泰贝克和扬对土卫八明暗的不同,提出了自己的看法:大约在过去1亿年的某个时刻,一颗彗星撞击了土卫八的前面,导致易发挥的水消散了,但在以后的100万年里,较暗的物质又重新聚集在前半球上。一次正好击中垂直点的碰撞——既不能使卫星粉碎,又没破坏土星的潮闸——造成卫星极轴回摆,周期5年,这可能有助于在经度方向的宽带上展开下落的物质。

对土卫八阴暗面的形成,还有其他见解。有人认为,土卫八暗的部分可能被一层逐渐浸蚀的水冰覆盖着。可经研究,水点腐蚀不能说明暗带在经度方向比纬度方向延伸更远,这是个令人费解的现象。也有人认为,土卫八暗的部分可能是太阳的紫外光甲烷转换成更复杂、更暗的碳氢化合物。事实证明,这种说法也不能成立。

关于土卫八为什么明暗不一,诸种说法还都属于假设,其真实面目,还有待于进一步研究。

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