“旅行者(Voyager)”號和“卡西尼”號傳回的圖片顯示，面對土星軌道一側的黑暗物質(zhì)一直延伸到赤道附近的反面。反面明亮的物質(zhì)主要是由水冰構成，亮度比黑暗材料的大10倍，這些材料穿過北極和南極一直延伸到正面。這是“卡西尼”號在2007年9月10日飛越土衛(wèi)八，它隨機攜帶的“成像科學子系統(tǒng)”(Imaging Science Subsystem)照相機拍到的這顆衛(wèi)星的照片。
德國柏林自由大學的蒂爾曼·登克(Tilmann Denk)是在《科學》雜志發(fā)表的其中一篇論文的第一作者，他說：“(‘卡西尼’號的)‘成像科學子系統(tǒng)’拍到的圖片顯示，土衛(wèi)八正面上的亮和暗材料都比反面的相同材料顯得更紅?！钡强酥赋?，土衛(wèi)八的正面被暗紅色塵埃覆蓋，因此顯得更暗，這些塵?？赡苁菑膰@土星運轉的其他衛(wèi)星上吹來的。
這些塵?；蛟S與最近美國宇航局的斯皮策太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)發(fā)現(xiàn)的圍繞在土星周圍的巨大的環(huán)狀物有關。然而這些圖片顯示，降落的灰塵并不是導致土衛(wèi)八兩側亮度截然不同的唯一原因。登克說：“土衛(wèi)八上非常復雜且界線分明的明暗面，顯然不是由塵埃降落形成的，事情并沒那么簡單。因此我們必須找出其他可導致這一現(xiàn)象的機制。”
近距離拍到的圖片為科學家提供了一些線索，顯示出熱隔離(thermal segregation)的跡象。這一理論認為，水冰從面對太陽的一面(更溫暖的區(qū)域)移向極面更加寒冷的區(qū)域。因此前者的亮度變暗，溫度升高，后者的亮度變大，溫度降低。由美國科羅拉多州波德西南研究所(Southwest Research Institute in Boulder)的約翰·斯賓塞(John Spencer)和登克負責撰寫的另一篇科學論文指出，水冰遷移起到重要作用。研究人員通過把“成像科學子系統(tǒng)”的圖像與“卡西尼”號的合成紅外分光計(Composite Infrared Spectrometer，CIRS)獲得的熱量信息結合在一起，制成土衛(wèi)八的電腦模型。
合成紅外分光計在2005年和2007年獲得的觀測資料發(fā)現(xiàn)，暗區(qū)的溫度(129度絕對溫標，零下227華氏度)足以使積存數(shù)億年的大部分冰蒸發(fā)掉。土衛(wèi)八的自轉周期很長，土衛(wèi)八上的一天，相當于79個地球日，因此與自轉速度更快的衛(wèi)星相比，每天土衛(wèi)八得到太陽照射的時間更長。斯賓塞和登克提出，不斷下降的塵埃使土衛(wèi)八的正面顯得更加暗淡，較深的顏色有助于吸收更多陽光，最終導致赤道附近的冰蒸發(fā)掉。
蒸發(fā)的冰會在溫度更低，更加明亮的極地，即土衛(wèi)八的反面重新凝結。冰蒸發(fā)后，會在這顆衛(wèi)星表面留下顏色較暗的物質(zhì)，使正面和赤道附近的溫度升高，變得更暗，使冰繼續(xù)蒸發(fā)。與此同時，在冰的冷凝作用下，反面和極地變得更亮、更冷。這種現(xiàn)象導致現(xiàn)在的土衛(wèi)八表面明暗分明。這顆衛(wèi)星相對較小的體積(直徑大約只有900英里，即1500公里)和它相對較弱的引力，都使冰很容易從一半球移到另一半球。斯賓塞說：“土衛(wèi)八是全球性冷暖循環(huán)失控的受害者?！?(孝文)
- 2009-07-24揭秘美國宇航局將如何把人類送上火星
- 2009-07-23美國宇航局新局長稱：有生之年必登火星
- 2009-05-05美國宇航局科學家發(fā)現(xiàn)形似巨鯨的新星系
- 2009-02-23揭秘美國宇航局“星座計劃”最新進展
- 2009-02-02美國宇航局科學家首次發(fā)現(xiàn)火星有降雪現(xiàn)象
- 2008-11-05美國宇航局首次公開展示獵戶座飛船模型
- 2008-08-25美國宇航局欲利用微波技術開采火星地下水
- 2008-08-27美國宇航局證實國際空間站電腦遭病毒攻擊
- 2007-02-20美國宇航局觀測到彗星碰撞余塵蕩漾(圖)
- 2008-06-26美國宇航局測試最新月球車 可載7到8人
|
|