|- ! bgcolor="#a0ffa0" colspan="2" |
大气特性 |- ! align="left" |
压强 | 160
kPa |- |
氮 | 94% |- |
甲烷 | 6%
土卫六(
Titan,又称为
泰坦星)是环绕
土星运行的一颗
卫星。它是
土星卫星中最大的一个。在
1655年3月25日被
荷兰物理学家、
天文学家和
数学家克里斯蒂安·惠更斯发现,它也是在
太阳系内继
木星伽利略卫星发现後发现的第一颗卫星。由於它是太阳系唯一一个拥有浓厚
大气层的衞星,因此被视为一个时光机器,有助我们了解地球最初期的情况,揭开地球生物如何诞生之谜。
物理特性
土卫六是土星最大的卫星,也是
太阳系第二大卫星,其体积甚至比行星
水星还大(虽然质量没有水星大),在太阳系中它的大小仅次于
木星最大的卫星
木卫三。但最近的观测也显示其浓密的大气可能使人高估了它的直径。
土卫六平均半径2575-(zh:千米;zh-hant:公里;zh-hans:千米)-,质量1.345×10
23-(zh:千克;zh-hant:公斤;zh-hans:千克)-,平均密度1.880×10
3千克/米
3。土卫六环绕土星
公转的轨道半长径为1,221,850千米,偏心率0.0292,轨道平面与土星赤道面的交角为0.33°,公转周期15天22时41分24秒。土卫六的
自转周期与公转周期相同,这一点与
月球类似。土卫六有浓密的大气,主要成分是
氮,表面大气压力1.5×10
5帕斯卡,表面温度-178℃。
土卫六质量与
木卫三、
木卫四、
海卫一与
冥王星大体类似。土卫六一半是
冰一半是固体材料。在多个不同结晶状冰层下方约3400千米深处有一个固体核心,其内部应该因重力之故仍保持着炽热状态。虽然
土卫五以及其他的土星卫星也有类似的固体核心,但由於土卫六的体积巨大造成更强烈的重力压缩,而使得其核心密度较其他卫星高出许多。
大气情况
土卫六是目前已知拥有真正
大气层的卫星,其他的卫星最多只是拥有
示踪气体。在
1944年时使用
光谱望远镜观察土卫六的
杰哈?柯依伯(Gerard P. Kuiper)是第一个发现土卫六有大气存在的人,他发现土卫六大气的
甲烷局部圧力高到100
毫巴,而多年後
旅行者太空船的观测也证实土卫六上有大气存在。浓密的大气反射了大部分的光线造成
反温室效应(Anti-Greenhouse Effect),使得土卫六的地表寒冷异常。事实上,土卫六的大气圧比
地球还要大,其地表圧力是地球表面的1.5倍,且由於其高密度与较小的重力,假如今天人类站在土卫六地表上,可能光只靠挥动手臂的力量就足以让自己在土卫六的大气中飞行。早年时由於土卫六表面浓密的云层遮蔽了所有
可见光的进出,在光学观测时代人们并无法直接观察到其地表,因此只能推论其表面大部分应是固态或液态
乙烷。後来人们透过装置在地球上的
雷达望远镜进行观测发现土卫六表面并没有大范围的乙烷
海洋,不过仍然有可能存在小型的乙烷
湖泊。科学家对
卡西尼太空船传回的照片进行研究,认为土卫六上或许根本不存在液态甲烷海洋。除了阻碍人们从地球直接观察其地表外,由於土卫六的大气实在太厚,太阳的光线几乎无法穿透,该卫星的表面可说是一片昏暗,因此当卡西尼号释放出
惠更斯探测器降落在土卫六上时,惠更斯号虽然成功地传送回许多现场照片,但却因为光线过度微弱而无法从照片中判读出土卫六表面实际上的状况。
土卫六大气的94%是
氮气—太阳系中惟一除了
地球外的富氮
星体—那里还有大量不同种类的碳氢化合物残余(包括
甲烷、
乙烷、
丁二炔、
甲基乙炔、
丙炔腈、
乙炔、
丙烷,以及
二氧化碳、
氰、
氰化氢和
氦气。这些碳氢化合物被认为来自于土卫六上层大气中的甲烷。当甲烷因为
太阳辐射而发生反应就会产生浓密的桔红色烟云。土卫六表面那像是被涂上了一层柏油的有机物沉淀叫做
tholin。土卫六没有
磁场保护,所以当它有时运行在
土星的
磁气层外时,便直接暴露在
太阳风之下。这导致大气
电离并在大气上层释放出一些分子。
在接近表面时,土卫六的温度大约是94
K。水冰在这种温度下会
昇华,所以大气中会有少量的水蒸气存在.土卫六表面除了覆盖全球的迷雾之外也有各种不同的
云。云可能是由甲烷,乙烷或简单的有机物组成。其他稀有的复杂化学物质是土卫六在太空外观呈现橙色的原因。
2004年11月
卡西尼号飞越过土卫六照片中明亮多云的南极,但并未发现期望的甲烷存在.这令科学家们困惑,対云成分的相关研究仍然在进行中,我们过去关於土卫六大气的知识可能需要重新书写。
http://space.com/scienceastronomy/titan_mysteries_041028.html2004年卡西尼号观测大气的结果发现土卫六大气"超级旋转",就像
金星那样,其大气要比表面旋转快很多。
表面特徵
至
2004年,人类对土卫六的表面地图的了解仍然是非常缺乏了解的。无论如何,人类使用
哈勃天文望远镜的
红外线和
卡西尼-惠更斯号拍摄到一个高
亮度,有
澳洲大小区域的图片。这个区域的非正式名称是
Xanadu Regi'(世外桃源);没有人知道那里是什麽样。类似的哈勃太空望远镜、
Keck望远镜和
甚大望远镜还观测到土卫六上另外一片大小相近的深色区域,人们推测那里可能是液态的
甲烷或
乙烷海洋,但卡西尼号观测的数据发现可能是其他物质。卡西尼号还发回大量土卫六高分辨率地貌图像,其中包括谜一般的线状条纹,一些科学家认为那可能是
地壳构造运动产生的。
2004年11月26日的一次飞越土卫六的观测,发现土卫六光滑的表面上只有很少的冲击
环形山,这些环形山在光线的作用下明暗对比强烈。这大概是土卫六
烃雨或烃
雪落入环形山或火山喷发活动活跃造成的经常地壳重构所致。探测器的分光器发现亮区和暗区发射的太阳光
波长一样,这就意味着它们可能由相同的物质组成(或者至少是覆盖着相同的物质)。至於到底是什麽物质,人们依然不清楚。人们曾希望凭藉探测器观测物体或液体反射光线而发现的烃湖或烃海并未被探测到。这使得科学家怀疑土卫六表面可能是完全呈冰状或泥泞状态。
为了更好的了解表面地貌,卡西尼太空船在飞近土卫六时使用了
雷达遥感测绘技术。传回的第一张图片就展现地表是一个复杂,崎岖与平坦并存的区域。这种地貌看来应该是由
火山造成的。火山可能喷发出水和
氨水。另外也发现了一些好像风蚀产生的条纹状地貌。还有一些看起来是已经被填平的
冲击环形山,其中的液体可能是液态烃。湖中有或没有什麽现在仍然无法确定。另有一些区域返回的信号看来,可能是固体或液体,但其他的解释仍然存在。土卫六看起来真的很光滑,表面没有高於50米的地貌。
http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99996598参见[土卫六地貌列表'
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