|
发表于 2020-3-3 21:16:37
|
显示全部楼层
土星最大的卫星-土卫六泰坦
土卫六是目前太阳系中发现的,唯一具有浓厚大气层的卫星,泰坦是早在1655年第1个被发现的土星卫星。
土卫六有大气层
人类的探测器,最早拜访泰坦的是NASA的先锋11号,它曾在1979年飞掠土星考察了土为6,之后是1980年的旅行者1号和1981年的旅行者2号,其中旅行者1号为了尽可能的接近观察泰坦而放弃了对天王星和海王星的探测,不幸的是旅行者1号上没有仪器能够穿透土卫六上的云层,因为当时根本不知道上面有大气层的存在。
21次探测土卫六
卡西尼号于2004年10月26日首次近距离飞越泰坦,之后12月25日更是放出惠更斯号登陆器,在2005年1月14日穿越泰坦的浓厚大气层降落在泰坦的表面带给了我们它的真实面貌,现在我们对泰坦的大部分认知都源于卡西尼号,在近20年环绕土星21次近距离探测泰坦的任务中而来。
和木星4个不相上下的伽利略卫星不同,在土星的卫星系统中,泰坦是最大的,远超过其他的卫星大小,相比之下,泰坦的直径要比月球还大50%,质量是月球的1.8倍,事实上它是整个太阳系中仅次于木卫3第二大的卫星,泰坦的实际直径仍然大于最小的行星水星,土星可能也曾经存在像木星那样几个大卫星,但其中大部分已经在大碰撞之后被摧毁,泰坦是唯一的胜利者,而其中的中等卫星比如土为五和土为八,是碰撞后留下的残骸形成的。
土卫六的环境
泰坦的平均密度不高,只有约月球的一半,因此它被认为是由一半水冰和一半岩石构成的,和许多其他大型卫星一样,泰坦的内部结构也是分层的,在表层之下有着水和氨组成的液态海洋,类似于地球的地幔层,包裹着直径约3400公里的岩石固体核心,其内部由于重力的缘故,仍保持着炽热状态,之所以认为有液体存的存在,由于卡西尼号在多次掠过泰坦时,在泰坦大气中发现了极低频率的无线电波,泰坦的表面并不是低频无线电波的良好反射物,但是内部的液态水是,从卡西尼号首次观察到之后的20年间,泰坦上的表面特征已经移动了30公里,这意味着泰坦的表层漂浮在这个液体海洋层之上的,泰坦美食每15天22小时让土星运行一周,它的自转周期与公转周期相同,这意味着它是被土星完全锁定的,和月球一样,在图土星上观察泰坦也只能够看到它的一面,而在泰坦上你会看到土星在天空中永远不会移动,泰坦最特别的就是它的大气层,在太空中拍摄的地球不同,地球的大气层非常紧密,一出太空的部分几乎肉眼看不见,而泰坦其表面的大气压力是地球的1.45倍,就像裹了一层厚厚的毛毯。
在泰坦上探测表明我们不能在泰坦生活的原因有以下几点:
1. 泰坦比地球小很多,但它的大气层总质量是地球的1.19倍,或者说其表面上的单位面积,承受的质量大约是地球的7.3倍。
2.泰坦的质量小引力比地球弱的多,这意味着它并不能把大气层完全的拉下来,它的大气层会比地球更为扩张。
3. 同金星一样,泰坦也是一个超级转子,大气层的旋转速度远远超过表面的自转速度,尤其是在它的两极可以看到,每一个极都有一个每9小时旋转一次的漩涡,由于泰坦的轨道95%都在土星的强大磁场内,这也有助于泰坦能够有效防范太阳风的侵袭,保持浓厚的大气层,而不像火星那样被太阳风剥离大气层。
4. 泰坦大气中的98.4%都是氮气,其余主要是甲烷和少量的氢,由于紫外线造成的甲烷分解,上层大气中也有着痕量的碳氢化合物,这些碳氢化合物被认为是泰坦大气橙色的来源,由于甲烷会在紫外线下不断分解成碳氢化合物,泰坦大气中的甲烷要会在5000万年间消耗殆尽,如今的含量意味着它必须有一个补充甲烷的来源。
5. 由于泰坦能接受到的阳光,仅有地球的1%,泰坦表面的温度也是零下180摄氏度,这还是因为其大气层中的甲烷创造出的表面温室效应,否则它的温度还会更低。
6. 泰坦大气中的云层不是水冰云,而是甲烷云,泰坦上有类似于地球的完整大气循环,它的大气层会定期下雨,将液态的甲烷和其他有机化合物滴落在其表面上,实际上泰坦的温度恰好是和甲烷成为液体,甲烷在零下182.5摄氏度时凝固,沸点是零下161.5摄氏度。
实际上我们对土卫六的了解还远远不够,还有很多内在因素,加上我们现在的科技有限,以目前的情况来说土卫六这颗星球,不适合我们人类居住。 |
|