本
文
摘
要
土星的卫星至少有62个,其中9个是1900年以前发现的。土卫一到土卫十按距离土星由近到远排列为:土卫十、土卫一、土卫二、土卫三、土卫四、土卫五、土卫六、土卫七、土卫八、土卫九。土卫十离土星的距离只有159,500千米,仅为土星赤道半径的2.66倍,已接近洛希极限。这些卫星在土星赤道平面附近以近圆轨道绕土星转动。除土卫八和土卫九外,土卫一至土卫七以及土卫十都是规则卫星,在土星赤道平面附近以近圆轨道绕土星转动。
在土卫系统中值得特别提出的是土卫六、土卫一和土卫八。土卫六又名提坦(Titan)。它的半径达2,900公里左右,是太阳系中居第一位的大卫星,比最靠近太阳的行星──水星还大。它每隔16天左右绕土星运行一周。由于它质量大和离太阳远,按逃逸速度推算,它可能存在着大气。1944年,柯伊伯果然在土卫六光谱中发现了甲烷谱线,从而得知它确有大气。现在知道,它的大气的主要成分是甲烷和氢,大气压在0.1到1个地球大气压之间。土卫六表面可能是冰,温度约125K。1979年 9月,“先驱者”11号在离开这颗卫星 356,000公里处拍摄了它的照片。土卫六呈现桃红色。这颗卫星的大气中的云层是由甲烷、乙烷、乙炔(还可能有氮)等组成的;这些成分在太阳紫外线辐射的作用下离解,便形成上述颜色。“先驱者”11号还测得土卫六上层大气的温度为-200℃,同土星环的温度差不多。
土卫八是土星卫星系统中的一个外围卫星,以其表象而显异常。法国天文学家卡西尼于1671年发现。土卫八以79.33个地球日环土星一周,与土星的距离为3561000公里。半径730公里左右,整体密度1.16。一个具有如此小的密度的固态天体只能是主要由冰组成。已观测出土卫八的自转周期等于其公转期,这和月球的情况一样。 土卫八的固态表面受近距的其他大行星的引力作用也出现潮汐。其结果是土卫八的一面在其轨道运动中总是朝前,而另一面总是后随。朝前的半球只反射出照射其上的日光的一小部分而显得特别黑暗,而后随的半球却是一个比朝前的半球亮10倍的良好反射体。在太阳系所有天体中,它是亮度变化幅度最大的一个。“旅行者”号探测器在朝前的半球上发现有陨击的环形坑,但在后随的半球上没有。明亮的后随半球的表面物质中,可以肯定的是有水冰,不太肯定的是甲烷和其他的冰的混合物。
朝前半球表面上的黑暗物质被认为是有机分子化合物,或许来自土星最外围的卫星——土卫九,或许是太阳紫外辐射冰中的甲烷而就地形成的。若是后面一种方式,甲烷冰的快速蒸发,以及受微陨石的轰击将表面物质从朝前半球弹道式传输到了后随半球,这或许可以解释前后两半球的亮度不对称性。土卫八的特点是它的一个半面的亮度比另一半面大6倍;暗的半面如同黑漆,亮的半面如同白雪,原因迄今未知。