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土卫八,又称伊阿珀托斯星,从排行上看,似乎只是土星周围不起眼的一颗卫星。然而,它却是一颗怪异的卫星。
在地球上看去,它也像月亮那样有阴晴圆缺,这对于地球轨道外圈的星球来说是不可能出现的现象,却在土卫八身上出现了。究其原因,原来它是个阴阳脸,具有黑白两张面孔,而且它就像月亮以固定脸面对着地球一样,也是以固定的一面面对土星的。
科学家对它的双面孔是如何形成的,也进行过初步的探讨,这些探讨已经让科学家感到它不同凡响。之后,卡西尼号土星探测器又持续发来了更多关于土卫八的图像和数据,尤其是2007年9月卡西尼号以近距离掠过了土卫八,让科学家对这个怪球有了更详细的了解,也引发了更多神奇的故事!
歪瓜劣枣般的脑袋
近期的数据和图像显示,土卫八的黑面孔并不是纯黑的,而是深咖啡色。土卫八的两极地区都是白色的,看上去像是戴了白色的帽子,穿了白色的袜子。它的黑面孔要比白面孔小。当然这些细节不足以引起人们的兴趣,它的其他惊人之处太多了,科学家对这颗星球是越来越困惑!
首先是它的脸有点“歪瓜劣枣”,不太规则,近距离图片显示出它的脸并不是正圆,而是有点棱角;它的平均直径是1472千米,但是它好像是被压扁了一些,最长的直径与最短的直径相差70多千米!对此,科学家觉得很不可思议,一般较大的星球都是圆球,因为星球的重力会让星球自动变成圆的。例如在地球上,即使是最坚硬的金刚石尖塔,其高度也不能高出地面16千米,否则就会被自身的重力压碎而坍塌下来。虽然土卫八上的引力没有地球上那么大,但是土卫八的直径长短也不应该有如此大的偏差。
是土卫八的结构和组成很特别吗?据卡西尼号进一步的探测,土卫八的密度不到1.2克/厘米3,只是比水和冰密度稍大一点。由此推测,土卫八应该是冰球,只是表面因覆盖了一些岩石而密度稍大。按理说,冰质星球更容易塌缩成标准的球形。
是土卫八不够大吗?土卫八是土星的第三大卫星,在太阳系所有100多颗卫星中,它的个头也是排在第11位。土星的卫星中,比土卫八小得多的卫星,例如土卫一和土卫二也都是冰质卫星,但它们都是很规矩的球形。土卫八为什么会这么不规则?
也许是它的自转的离心作用导致的吧?地球不就是因为自转而稍有些扁吗?但是经计算,要想通过自转作用让一颗球形星球变成土卫八这样扁的星球,其自转角速度至少是每小时36°,也就是自转周期应该小于10小时。可是,土卫八的自转慢得像牛,转一圈需要79天!这样的自转导致的离心作用简直可以忽略。
因此对于土卫八的不规则形状,科学家至今还没找到合理的解释。他们猜想,也许是土卫八在以前自转速度很快,之后虽然自转变慢了,但其内部形成了独特的结构,也就让它能够保持不规则的形状。那么它的内部有什么独特结构呢?
浑圆的轨道翘起来
虽然土卫八的脸面不够规则,但是它的轨道却很规则,是个比较标准的圆形,偏心率只有0.028。
偏心率是衡量一个圆形图形或物体够不够圆的标准,偏心率越小就越圆,真正的圆形偏心率为0,像地球这样看上去非常圆的球体,若在赤道上空观察,它的偏心率约是0.082。这说明土卫八的轨道比地球看上去都圆。
但是让科学家惊异的是,它的轨道虽很圆,它却是土星大卫星中距离土星最远的一个,比第二远的大卫星土卫六整整远出将近2倍!圆形轨道一般容易出现在近地轨道,土卫八距离土星这么远,却拥有这么圆的轨道,真是不可思议。不仅如此,它的轨道面还翘出了土星环,与土星环有个15°的夹角。
行星的卫星一般有两种来源,要么是在行星盘中形成的,要么是行星俘获过路星体。但对于这样一颗卫星,科学家既不敢说它是在土星的行星盘中形成的,也没法说它是土星俘获的。要知道土星的卫星绝大部分都集中在土星环所在的平面内,如果它是在行星盘中形成的,它的轨道面为何不在土星环面内?而且它距离卫星密集区域异常遥远,例如它的轨道半径是土星环半径的7倍多,一般行星盘内形成的卫星是密集分布的,而它所在的位置好像已经远远超过了土星的行星盘。
如果它是土星俘获的,怎么是以近于圆形的轨道围绕土星旋转呢?因为闯入的星球一般具有很高的速度,因此一般是以椭圆轨道围绕俘获它的星球旋转。
赤道建起“万里长城”
关于土卫八最惊人的一点是,它竟然绕了一条腰带!刚好在它赤道的那条线上,小范围看的话,就像在赤道线上建起了直线般的长城。从卡西尼号探测器上看,土卫八赤道鼓起了一道脊背,因此科学家叫它“赤道脊”。好像土卫八生怕人类不知道它的赤道在哪里,要突出来,让赤道显眼一些。
这条赤道脊在黑脸区域的高度和宽度都达到20千米!是地球上珠穆朗玛峰高度的2.5倍!长度则有1300千米长,是地球赤道长度的1/3左右。而在白脸区,赤道脊好像是被厚厚的雪覆盖了一般,只是露出一些高达10千米的山峰排成一条赤道线。这条赤道脊让土卫八看上去又像是个大核桃!
找遍能观测到的宇宙中所有的行星和卫星,唯有土卫八有这么一条赤道脊,这是一个挑战科学家的巨大谜团。相关的推测认为,这是地下涌出的冰体经过重新凝结成的。但没有人能够解释,为什么土卫八的赤道脊如此精确地分布在赤道上?
关于这条赤道脊,科学家简直是一点线索都没有,无法解释!
星球级别的足球一个
关于土卫八还有一些更惊人的细节。说土卫八不规则,是说它与球体相比不够规则,但是科学家审视后发现,它更像是有棱有角的、稍扁的富勒烯,一个星球级别的超大富勒烯!
从美国宇航局公布的土卫八的图片中,人们明显可以看出土卫八的棱角。美国宇航局的天文学家显然也是发现了这一点,还曾专门解释说,关于土卫八的图片是经过180秒的长时间曝光拍出的,即使是长时间曝光,也没有把土卫八的棱角模糊掉。美国宇航局的意思是,土卫八的棱角显然是很分明的。 从黑脸观察,土卫八也像月球那样,有很多环形撞击坑,这些撞击坑虽然直径有的很大,但是都非常浅,深度都是差不多的,让人猜测这颗星球的表面之下是难以撞透的坚硬外壳。
令人惊奇的另一个细节是,用雷达观测土卫八的表面时,还会发现很多直线排列的直立的围墙,形成了很多矩形的形状。在地球上,这样的情况不会是平地、草地、林区、山区产生的现象,而是当雷达扫射建筑群时才会出现的现象。
土卫八的这个现象能说明什么呢?那里有建筑物吗?
像夜鹰战机那样隐身
科学家早就发现,在雷达之下,土卫八的白脸孔会变得与黑脸孔差不多黑。对此,科学家曾推测它的白面孔区不是纯冰组成的,而是混合了氨的氨冰,因为氨可以吸收雷达波,因此在雷达看来并不白。
关于这个问题,科学家现在认为需要重新解释。
在雷达波中隐身的夜鹰F-117战机是高科技的产物,它之所以能够不被雷达探测到,也就是在雷达看来是黑暗的,原因有两个,一个是它的表面涂了一层吸收雷达波的铁碳物质,另一个原因是它的外表设计有很多侧向反射面,能够把前方射来的雷达波反射到侧面,从而让雷达接收不到反射波,也就看不到夜鹰。
而对于土卫八,它的富勒烯形状就具有侧向反射雷达波的功能,同时,土卫八的谜一般的表面成分也能让人感觉它是一架星球级的“夜鹰”。美国宇航局曾用300纳米到3800纳米的光波对土卫八进行扫描,对土卫八的成分进行分析,发现土卫八黑脸区基本上是土质,有一些碳和有机物质,白脸区水冰较多,但也能检测到碳和有机物。由此可推测,白脸区的水冰之下也覆盖着含碳有机物质。不仅如此,土卫八上还检测到了铁的影踪,这在土星的其它卫星上是没有发现的。
这意味着土卫八表面也有吸收雷达波的铁碳物质,它在雷达之下的表现与夜鹰战机非常相似!
土卫八可能涂了
“增白霜”
对于土卫八双面孔的形成,科学家曾推测是土卫八在前进方向上被尘埃碎石污染造成的,也就是白脸涂了灰!但这么推测,科学家有一点心里打鼓的地方,就是他们并不确定,土卫八的阴阳脸是因为白色的冰覆盖了黑色表面形成的,还是黑色尘埃覆盖了白色冰球表面形成的?根据土卫八的密度略大于水的密度判断,土卫八应是冰球,于是他们想当然地认为是尘埃污染了冰球造成的。
但是更细微的图像显示,土卫八的黑暗区显然比白脸区要低洼,这意味着,要么它原来全是白脸,只是白脸皮部分剥落了,一半脸就变黑了;要么它原来全是黑脸,后来半边脸被覆盖了一层冰雪,就成了阴阳脸。但不应该是上述推测的白色冰球被尘埃污染造成了阴阳脸。
如果土卫八真的是像夜鹰战机那样隐身的话,那么整个土卫八表面都应该分布着铁碳物质,这样的话,土卫八应该内部全是黑脸,很可能连表面都是黑脸,白脸部分是涂了“增白霜”的效果。
一颗巨大的人造卫星?
对于一颗卫星来说,上面这些现象都太不可思议了。这些特征是用普通卫星的概念无法解释的。有的科学家因此怀疑:难道它是一颗具有富勒烯这种稳定形状的人造卫星,具有坚硬的外壳和不为人知的内部秘密?
根据它的表面富含碳,是否可以推测它的表面覆盖了富勒烯和碳纳米管之类的材料?科学家知道,碳纳米管材质坚韧轻盈,但其抵抗撞击和拉伸的强度超过钢很多倍,用它们作为坚韧外壳的话,绝对够强度。如果这些碳被水冰覆盖,那么被检测时,就会显示出碳氢有机物的特点。
这么想的话,关于土卫八的赤道脊也就好解释了,人造卫星有个中间的接缝也是很自然的,而这中间的接缝在覆盖了含碳物质以及土石之后,看上去也就像赤道线上鼓起的山脊。土卫八的外形之谜以及轨道之谜也就是好解释了,人造卫星的形状和轨道往往是人说了算。
而且人类在制造富勒烯和碳纳米管的过程中会有铁类杂质伴随,土卫八上正好也含有铁,这不是很说明问题吗?
那么土卫八上的水冰是哪里来的呢?为什么在前进的方向上没有,而在背风面却很多呢?如果是彗星等冰质星体的撞击造成的,太阳系的双面孔星球应该很普遍才对啊,为什么目前就发现了土卫八呢?
于是有人又提出了让人不敢相信的另一个可能:土卫八上的水很可能是内部释放出来的,土卫八内部很可能有供生命生存的水,但在巨大流星的撞击之下,土卫八表面虽然没有破,但是内部的水却渗了出来,渗出的水更容易在背风面凝结,因为迎风面有太阳风的升华作用,就像地球上的风持续吹过冰块的话,冰块很快就会升华消失掉一样。
土卫八,这个太阳系最怪异的卫星拥有如此多的谜团,也许只有当人类登上那颗星球的时候,谜团才会真正解开。
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地球上的谜团小球
地球上也有类似土卫八的谜团小球。科学家曾在南非发现了几百个凹槽小球,这些小球稍扁,中间有一圈凹槽,使它看上去与土卫八很像。小球外壳异常坚硬,钢铁都很难在它上面划出痕,至今人们也还没有研究清楚,这些小球的外壳是什么材料组成的。
小球的表面有个小坑,这个小坑的位置和形状与土卫八上的一个撞击坑位置很相似。从小坑深入,内部含有有机物质。这些小球是在28亿年前的沉积岩地层中发现的。28亿年前,地球按理说还只有藻类生命,哪里来的这些看似只有人类才能造出的小球?它与土卫八又有什么联系呢?
在地球上看去,它也像月亮那样有阴晴圆缺,这对于地球轨道外圈的星球来说是不可能出现的现象,却在土卫八身上出现了。究其原因,原来它是个阴阳脸,具有黑白两张面孔,而且它就像月亮以固定脸面对着地球一样,也是以固定的一面面对土星的。
科学家对它的双面孔是如何形成的,也进行过初步的探讨,这些探讨已经让科学家感到它不同凡响。之后,卡西尼号土星探测器又持续发来了更多关于土卫八的图像和数据,尤其是2007年9月卡西尼号以近距离掠过了土卫八,让科学家对这个怪球有了更详细的了解,也引发了更多神奇的故事!
歪瓜劣枣般的脑袋
近期的数据和图像显示,土卫八的黑面孔并不是纯黑的,而是深咖啡色。土卫八的两极地区都是白色的,看上去像是戴了白色的帽子,穿了白色的袜子。它的黑面孔要比白面孔小。当然这些细节不足以引起人们的兴趣,它的其他惊人之处太多了,科学家对这颗星球是越来越困惑!
首先是它的脸有点“歪瓜劣枣”,不太规则,近距离图片显示出它的脸并不是正圆,而是有点棱角;它的平均直径是1472千米,但是它好像是被压扁了一些,最长的直径与最短的直径相差70多千米!对此,科学家觉得很不可思议,一般较大的星球都是圆球,因为星球的重力会让星球自动变成圆的。例如在地球上,即使是最坚硬的金刚石尖塔,其高度也不能高出地面16千米,否则就会被自身的重力压碎而坍塌下来。虽然土卫八上的引力没有地球上那么大,但是土卫八的直径长短也不应该有如此大的偏差。
是土卫八的结构和组成很特别吗?据卡西尼号进一步的探测,土卫八的密度不到1.2克/厘米3,只是比水和冰密度稍大一点。由此推测,土卫八应该是冰球,只是表面因覆盖了一些岩石而密度稍大。按理说,冰质星球更容易塌缩成标准的球形。
是土卫八不够大吗?土卫八是土星的第三大卫星,在太阳系所有100多颗卫星中,它的个头也是排在第11位。土星的卫星中,比土卫八小得多的卫星,例如土卫一和土卫二也都是冰质卫星,但它们都是很规矩的球形。土卫八为什么会这么不规则?
也许是它的自转的离心作用导致的吧?地球不就是因为自转而稍有些扁吗?但是经计算,要想通过自转作用让一颗球形星球变成土卫八这样扁的星球,其自转角速度至少是每小时36°,也就是自转周期应该小于10小时。可是,土卫八的自转慢得像牛,转一圈需要79天!这样的自转导致的离心作用简直可以忽略。
因此对于土卫八的不规则形状,科学家至今还没找到合理的解释。他们猜想,也许是土卫八在以前自转速度很快,之后虽然自转变慢了,但其内部形成了独特的结构,也就让它能够保持不规则的形状。那么它的内部有什么独特结构呢?
浑圆的轨道翘起来
虽然土卫八的脸面不够规则,但是它的轨道却很规则,是个比较标准的圆形,偏心率只有0.028。
偏心率是衡量一个圆形图形或物体够不够圆的标准,偏心率越小就越圆,真正的圆形偏心率为0,像地球这样看上去非常圆的球体,若在赤道上空观察,它的偏心率约是0.082。这说明土卫八的轨道比地球看上去都圆。
但是让科学家惊异的是,它的轨道虽很圆,它却是土星大卫星中距离土星最远的一个,比第二远的大卫星土卫六整整远出将近2倍!圆形轨道一般容易出现在近地轨道,土卫八距离土星这么远,却拥有这么圆的轨道,真是不可思议。不仅如此,它的轨道面还翘出了土星环,与土星环有个15°的夹角。
行星的卫星一般有两种来源,要么是在行星盘中形成的,要么是行星俘获过路星体。但对于这样一颗卫星,科学家既不敢说它是在土星的行星盘中形成的,也没法说它是土星俘获的。要知道土星的卫星绝大部分都集中在土星环所在的平面内,如果它是在行星盘中形成的,它的轨道面为何不在土星环面内?而且它距离卫星密集区域异常遥远,例如它的轨道半径是土星环半径的7倍多,一般行星盘内形成的卫星是密集分布的,而它所在的位置好像已经远远超过了土星的行星盘。
如果它是土星俘获的,怎么是以近于圆形的轨道围绕土星旋转呢?因为闯入的星球一般具有很高的速度,因此一般是以椭圆轨道围绕俘获它的星球旋转。
赤道建起“万里长城”
关于土卫八最惊人的一点是,它竟然绕了一条腰带!刚好在它赤道的那条线上,小范围看的话,就像在赤道线上建起了直线般的长城。从卡西尼号探测器上看,土卫八赤道鼓起了一道脊背,因此科学家叫它“赤道脊”。好像土卫八生怕人类不知道它的赤道在哪里,要突出来,让赤道显眼一些。
这条赤道脊在黑脸区域的高度和宽度都达到20千米!是地球上珠穆朗玛峰高度的2.5倍!长度则有1300千米长,是地球赤道长度的1/3左右。而在白脸区,赤道脊好像是被厚厚的雪覆盖了一般,只是露出一些高达10千米的山峰排成一条赤道线。这条赤道脊让土卫八看上去又像是个大核桃!
找遍能观测到的宇宙中所有的行星和卫星,唯有土卫八有这么一条赤道脊,这是一个挑战科学家的巨大谜团。相关的推测认为,这是地下涌出的冰体经过重新凝结成的。但没有人能够解释,为什么土卫八的赤道脊如此精确地分布在赤道上?
关于这条赤道脊,科学家简直是一点线索都没有,无法解释!
星球级别的足球一个
关于土卫八还有一些更惊人的细节。说土卫八不规则,是说它与球体相比不够规则,但是科学家审视后发现,它更像是有棱有角的、稍扁的富勒烯,一个星球级别的超大富勒烯!
从美国宇航局公布的土卫八的图片中,人们明显可以看出土卫八的棱角。美国宇航局的天文学家显然也是发现了这一点,还曾专门解释说,关于土卫八的图片是经过180秒的长时间曝光拍出的,即使是长时间曝光,也没有把土卫八的棱角模糊掉。美国宇航局的意思是,土卫八的棱角显然是很分明的。 从黑脸观察,土卫八也像月球那样,有很多环形撞击坑,这些撞击坑虽然直径有的很大,但是都非常浅,深度都是差不多的,让人猜测这颗星球的表面之下是难以撞透的坚硬外壳。
令人惊奇的另一个细节是,用雷达观测土卫八的表面时,还会发现很多直线排列的直立的围墙,形成了很多矩形的形状。在地球上,这样的情况不会是平地、草地、林区、山区产生的现象,而是当雷达扫射建筑群时才会出现的现象。
土卫八的这个现象能说明什么呢?那里有建筑物吗?
像夜鹰战机那样隐身
科学家早就发现,在雷达之下,土卫八的白脸孔会变得与黑脸孔差不多黑。对此,科学家曾推测它的白面孔区不是纯冰组成的,而是混合了氨的氨冰,因为氨可以吸收雷达波,因此在雷达看来并不白。
关于这个问题,科学家现在认为需要重新解释。
在雷达波中隐身的夜鹰F-117战机是高科技的产物,它之所以能够不被雷达探测到,也就是在雷达看来是黑暗的,原因有两个,一个是它的表面涂了一层吸收雷达波的铁碳物质,另一个原因是它的外表设计有很多侧向反射面,能够把前方射来的雷达波反射到侧面,从而让雷达接收不到反射波,也就看不到夜鹰。
而对于土卫八,它的富勒烯形状就具有侧向反射雷达波的功能,同时,土卫八的谜一般的表面成分也能让人感觉它是一架星球级的“夜鹰”。美国宇航局曾用300纳米到3800纳米的光波对土卫八进行扫描,对土卫八的成分进行分析,发现土卫八黑脸区基本上是土质,有一些碳和有机物质,白脸区水冰较多,但也能检测到碳和有机物。由此可推测,白脸区的水冰之下也覆盖着含碳有机物质。不仅如此,土卫八上还检测到了铁的影踪,这在土星的其它卫星上是没有发现的。
这意味着土卫八表面也有吸收雷达波的铁碳物质,它在雷达之下的表现与夜鹰战机非常相似!
土卫八可能涂了
“增白霜”
对于土卫八双面孔的形成,科学家曾推测是土卫八在前进方向上被尘埃碎石污染造成的,也就是白脸涂了灰!但这么推测,科学家有一点心里打鼓的地方,就是他们并不确定,土卫八的阴阳脸是因为白色的冰覆盖了黑色表面形成的,还是黑色尘埃覆盖了白色冰球表面形成的?根据土卫八的密度略大于水的密度判断,土卫八应是冰球,于是他们想当然地认为是尘埃污染了冰球造成的。
但是更细微的图像显示,土卫八的黑暗区显然比白脸区要低洼,这意味着,要么它原来全是白脸,只是白脸皮部分剥落了,一半脸就变黑了;要么它原来全是黑脸,后来半边脸被覆盖了一层冰雪,就成了阴阳脸。但不应该是上述推测的白色冰球被尘埃污染造成了阴阳脸。
如果土卫八真的是像夜鹰战机那样隐身的话,那么整个土卫八表面都应该分布着铁碳物质,这样的话,土卫八应该内部全是黑脸,很可能连表面都是黑脸,白脸部分是涂了“增白霜”的效果。
一颗巨大的人造卫星?
对于一颗卫星来说,上面这些现象都太不可思议了。这些特征是用普通卫星的概念无法解释的。有的科学家因此怀疑:难道它是一颗具有富勒烯这种稳定形状的人造卫星,具有坚硬的外壳和不为人知的内部秘密?
根据它的表面富含碳,是否可以推测它的表面覆盖了富勒烯和碳纳米管之类的材料?科学家知道,碳纳米管材质坚韧轻盈,但其抵抗撞击和拉伸的强度超过钢很多倍,用它们作为坚韧外壳的话,绝对够强度。如果这些碳被水冰覆盖,那么被检测时,就会显示出碳氢有机物的特点。
这么想的话,关于土卫八的赤道脊也就好解释了,人造卫星有个中间的接缝也是很自然的,而这中间的接缝在覆盖了含碳物质以及土石之后,看上去也就像赤道线上鼓起的山脊。土卫八的外形之谜以及轨道之谜也就是好解释了,人造卫星的形状和轨道往往是人说了算。
而且人类在制造富勒烯和碳纳米管的过程中会有铁类杂质伴随,土卫八上正好也含有铁,这不是很说明问题吗?
那么土卫八上的水冰是哪里来的呢?为什么在前进的方向上没有,而在背风面却很多呢?如果是彗星等冰质星体的撞击造成的,太阳系的双面孔星球应该很普遍才对啊,为什么目前就发现了土卫八呢?
于是有人又提出了让人不敢相信的另一个可能:土卫八上的水很可能是内部释放出来的,土卫八内部很可能有供生命生存的水,但在巨大流星的撞击之下,土卫八表面虽然没有破,但是内部的水却渗了出来,渗出的水更容易在背风面凝结,因为迎风面有太阳风的升华作用,就像地球上的风持续吹过冰块的话,冰块很快就会升华消失掉一样。
土卫八,这个太阳系最怪异的卫星拥有如此多的谜团,也许只有当人类登上那颗星球的时候,谜团才会真正解开。
超级链接
地球上的谜团小球
地球上也有类似土卫八的谜团小球。科学家曾在南非发现了几百个凹槽小球,这些小球稍扁,中间有一圈凹槽,使它看上去与土卫八很像。小球外壳异常坚硬,钢铁都很难在它上面划出痕,至今人们也还没有研究清楚,这些小球的外壳是什么材料组成的。
小球的表面有个小坑,这个小坑的位置和形状与土卫八上的一个撞击坑位置很相似。从小坑深入,内部含有有机物质。这些小球是在28亿年前的沉积岩地层中发现的。28亿年前,地球按理说还只有藻类生命,哪里来的这些看似只有人类才能造出的小球?它与土卫八又有什么联系呢?