土星周围的“怪星”群

张唯诚

自2004年“卡西尼号”进入土星系统后，这枚土星探测器一直在研究这颗行星以及它美丽的环和众多卫星。2010年，“卡西尼号”延长了它的观测任务，它将一直工作到2017年，这也是这枚探测器第二次延长太空任务了。“卡西尼号”不断地给科学家们带来惊喜，人们不仅对土星环，也对土星的卫星有了日益深刻的了解。科学家们意识到，原来土卫也是一个多彩和奇异的世界，并不逊色于它的美丽的环。

土卫二有“间歇泉”

土卫二是太阳系中最亮的卫星，其反照率达90％。2005年3月和7月，“卡西尼号”对土卫二作了两次飞越，此后又飞越了多次。“卡西尼号”发现土卫二的南极是一个地质活动活跃的热点地区，那里有一片虎纹状的地形，其裂缝处正在不断喷射着水一样的间歇泉。那是一些水蒸气和冰屑似的物质，它们被一直喷射到了430千米以外的高空，这个高度和土卫二的直径相差无几了。

科学家推测，土卫二有一个内部的热源，它可能是地下的熔岩，也可能是衰变的放射性元素，还可能是被宇宙潮汐力拉动的岩层。总之，它加热了地下的液态水，使它们混合着水蒸气、冰块和其他物质喷发了出来，众所周知，生命的存在需要水和热量，而这两者在土卫二上都已具备，加上有机化合物，土卫二上产生生命的各种元素都具备了。

现在，土卫二已成了“卡西尼号”的重要探测目标，人们相信它很可能是太阳系中一个最有希望存在生命的地方。

土卫五有环

土卫五的直径有1500千米，是土星的第二大卫星。“卡西尼号”最近一次近距离飞越土卫五是2011年1月11日。土卫五由冰和岩石纽成，它的自转和公转是同步的，朝内的一面总是对着土星，朝外的一面承受了频繁的陨石撞击。2008年3月，科学家宣布说，通过分析“卡西尼号”传回的数据，他们发现土卫五可能也拥有自己的环。假若土卫五果真有环，那么组成环的材料来自哪里呢?是否在遥远的过去有颗小行星或彗星与土卫五相撞，产生的碎片飘散在土卫五的周围聚集成了环呢?以前，人们只知道行星的周围有环，发现卫星有环还是第一次。

土卫六下“甲烷雨”

土卫六是土星最大的卫星，直径达5150千米，比水星还大。2004年12月25日，“卡西尼号”的子探测器“惠更斯号”脱离“卡西尼号”飞向土卫六：次年1月14日，“惠更斯号”着陆土卫六，确认了土卫六上有厚厚的云雾和流动的“甲烷水”。虽然“甲烷水”和地球上的水大不一样，但科学家认为，它也同样能为生命的存在提供保障。2010年6月，美国航空航天局宣布说，研究显示，土卫六上可能存在某种未知的生物，这预示“甲烷水”也能为某种特定的生命形式提供保障。

由于“甲烷水”也可以蒸发、凝结、降雨。形成蔚为壮观的大气循环，所以在土卫六上，会不时地下一场“甲烷雨”，还有可能出现美丽的彩虹，这应该是土卫六上经常出现的景观。

土卫七是“海绵星”

2005年9月，“卡西尼号”飞越土卫七，在距土卫七不到500千米的地方拍下了土卫七清晰的照片。照片上的土卫七看起来像一团巨大的海绵，又像一堆聚集在一起的乱石，让人怀疑它是否是被其他天体遗弃的残骸。不久前，美国航空航天局又公布了一幅由“卡西尼号”拍摄的土卫七“新照”，其上的“海绵”清晰可见，看上去它应该是由众多大而深的陨石坑组成的，土卫七的自转十分混乱，因此很难预测它上面的“白天”和“黑夜”会发生在什么时候。

不过即使在这样一颗零乱的星球上，“卡西尼号”也发现了碳氢化合物，包括冰冻水和干冰，这进一步支持了银河系中广泛存在生命所需的化学物质的观点。

土卫八是“阴阳脸”

1671年，意大利出生的法国天文学家卡西尼发现了土卫八，不久他便注意到土卫八是一个“阴阳脸”，它的一面黑如沥青，另一面亮如白雪。在此后约300多年里，人们一直没有找到解释这种现象的答案，但推测有两种：一种认为土卫八曾与一块大陨星相撞，撞击引发了土卫八上强烈的火山喷发，喷出的物质覆盖住部分冰外壳，形成了黑暗面：另一种解释认为黑色物质来自土卫八轨道外侧的土卫九，那些来自土卫九的物质降落在土卫八位于公转轨道前方的半球上，把土卫八的一半染黑了。

2007年9月10日，“卡西尼号”对土卫八进行了一次距离最近的飞越，结合这次飞越的数据和此前的研究，科学家们这样解释了土卫八的“阴阳脸”!在土卫八上，黑暗区域达到的温度足以蒸发那里存在了几十亿年的水冰，再加上那些陨落的尘埃使那个区域变得更暗，这便促使那里吸收更多的阳光和热量并导致水冰发生蒸发，由于土卫八体积较小，引力也小，那些蒸发掉的水冰轻易地漂移到土卫八的背面并在那里重新凝结。于是，土卫八正面的地表因失去水冰露出了更多的黑暗物质，它们加剧了阳光和热量的吸收，使那里变得更暗更温暖：而凝结了水冰的背面和极地区域则因水冰的覆盖变得更亮更寒冷。远远看去，它的两个半球便呈现出了非常明显的“阴阳脸”了。

土卫九是“外来客”

土卫九的公转轨道面与其他的土卫不在一个轨道平面上，而且它的公转是逆向的，即公转方向与土星的自转方向相反，科学家解释说，倾斜的轨道、离土星遥远的距离和逆行，表明土卫九可能并非属于土星，它应该有一个曲折的身世：大约45亿年前，它和其他众多的天体诞生于太阳系的边缘，后来不知出于什么原因，它离开了那里来到土星身边，这才成了土星的一颗卫星。

2004年6月11日，“卡西尼号”飞越土卫九。它的探测表明，土卫九是由水冰、岩石和含碳化合物组成的，其物质成分与远离太阳的冥王星和海卫一非常相似，这印证了人们此前的推测：土卫九果真是“外来客”。