土卫八"阴阳脸"之谜基本揭晓(图)

2007年10月11日14:19  来源:新华网

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资料图片:土卫八
  土星第八颗卫星——土卫八因其表面一半呈亮白色,另一半呈黑色而被戏称为“阴阳脸”。这颗天体两个半球亮度反差巨大的原因一直困扰着科学家。

  美国“空间”网站9日报道,“卡西尼”号土星探测器传回的最新像已基本揭晓这一“阴阳脸”之谜,科学家此前作出的解释有望得到证实,而主要原因可能缘自太阳光。

  两种解释

  土卫八由意大利天文学家乔瓦尼·多梅尼科·卡西尼于1671年首先发现。

  它直径为1436公里,距离土星356万多公里,整体呈独特的胡桃状,中间部分突出,遍布高山,是太阳系中已知唯一一颗形状仍然与数亿年前一样的星球。

  科学家已经证实,土卫八表面主要为冰土混合层,是一颗冰冷卫星。

  土卫八最大特点是朝向其轨道前进方向的一面总是黑如沥青,而另一面则亮白如雪,中间没有灰色地带,因而被称作“阴阳脸”。

  科学家认为,“阴阳脸”与土卫八表面的黑暗物质有关。关于这些未知黑暗物质的来源,有两种解释:

  一种解释是“自生说”:当土卫八缓慢地绕土星公转时,前面半球表面产生一层薄的黑暗物质,增强冰层对阳光的吸收。土卫八公转时间较长,绕土星一周需79.33个地球日。

  另一种解释是“空降说”。德国自由大学研究“卡西尼”传回图像的天文学家蒂尔曼·登克认为:“来自其他卫星的粉状物质降落在土卫八正面,使得朝前的这一面与这颗卫星其他部分看起来截然不同。”

  “出逃过程”

  美国航空和航天局喷气推进实验室上月11日在其网站上公布500张“卡西尼”号土星探测器近距离飞越土卫八时传回的高分辨率图像。

  科学家认为,这些未经加工的原始照片说明,“自生说”和“空降说”都可以解释,这些黑暗物质帮助土卫八前面半球的冰层吸收阳光。

  无论是来自内部还是其他卫星,这些黑暗物质导致土卫八黑暗的半球表面温度逐渐升高,蒸发率也随之上升,最终这一半球的表面冰层全部融化。

  “卡西尼”号探测器对土卫八的红外观测证实,这些粉状的黑暗物质温度接近零下146摄氏度,足以使这颗卫星上的冰层产生水蒸气。

  这些水蒸气随后在最近的“冷点”(附近温度最低的位置点)液化。这些“冷点”分布在例如后面半球的两极地区周边或低纬度冰层等区域。

  这样,前面半球表面的黑暗物质所在冰层变薄,反射阳光减少,因而变得更暗,与此同时,后面半球表面的冰层变厚,反射阳光增加,因而变得更亮。

  在公转和自转作用下,这一循环得以维系。天文学家将其称为“出逃过程”,而两个半球间也因此没有产生灰色地带。

  研究继续

  美国科罗拉多州博尔德城太空科学研究所的影像分析专家卡罗琳·波尔科说:“现在还有许多细节有待研究,但我们认为,我们现在已经了解土卫八表面呈这一特色的基本原因。”

  科学家现阶段正利用多种仪器对“卡西尼”传回的图像数据进行分析。他们将继续研究,试图了解这些黑暗物质的化学成分、“出逃过程”的具体循环原理等。

  科学家定于本月在美国佛罗里达州举行的一个行星科学会议上正式公布对“卡西尼”传回图像数据的部分分析结果。

  土卫八英文名为“伊阿珀托斯”,这是希腊神话中的一个巨人,是普罗米修斯和阿特拉斯的父亲,也是人类的祖先。(胡若愚) 

(责任编辑:董菁)
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