太陽系十大詭異衛(wèi)星：第二個地球土衛(wèi)六

1、太陽系十大詭異衛(wèi)星：第二個地球土衛(wèi)六（圖）歷史頻道> ;環(huán)球風云盤點太陽系十大詭異衛(wèi)星：第二個地球土衛(wèi)六冰的地獄：木衛(wèi)一遍布硫磺坑、沐浴著強輻射、火山不斷震顫著大地，木 衛(wèi)一就猶如太陽系中的煉獄。盡管木衛(wèi)一上天寒地凍到足以形成二氧化硫霜凍，但這 顆最靠近木星的大型衛(wèi)星的火山卻是最知名的。在不到地球 表面1/12的面積上噴涌出的熔巖超出了地球所有火山總和 的100倍以上。木衛(wèi)一的表面散布著翻騰著氣泡的熔巖湖， 其中最大的直徑超過200千米。在其他地方，巖漿則可以突然從地底冒出，綿延50千 米以上。2007年當美國宇航局的“新視野”探測器在去往冥 王星的途中掠過木星的時候探測到了這些巖漿海所釋

2、放出 的熱量。木衛(wèi)一上的某些火山噴發(fā)極為劇烈，由此導致的羽狀氣 體、塵埃云可以向太空延伸出500千米。這可能是由于熔巖流使得木衛(wèi)一表面凝固的二氧化硫氣化或者是熔巖中的氣 體上升將物質拋射出木衛(wèi)一表面而造成的。圖片說明:木衛(wèi)一及其表面的火山噴發(fā)。所有這一切洶涌的火山活動都是木衛(wèi)一處于木星以及 它的兩個兄弟木衛(wèi)二和木衛(wèi)三之間“漩渦”的結果。木衛(wèi)二 和木衛(wèi)四的軌道周期正好分別是木衛(wèi)一的2倍和4倍，于是 這三顆衛(wèi)星經(jīng)常會排成一線。隨著時間的推移，這一周期性 的引力會合會逐漸把木衛(wèi)一推入一條橢圓軌道。責任編輯:李超2, 因此，當木衛(wèi)一繞木星轉動的時候，木星的引力就會 時強時弱，拉伸、扭曲木衛(wèi)一上的巖石。

3、這些壓力和張力會 通過被稱為“潮汐加熱”的過程來使得木衛(wèi)一升溫。這一效 應對木衛(wèi)一的影響極為巨大，它可以融化巖石并且造就火 山。如此極端的火山活動在宇宙中或許是普遍的。例如，最 近發(fā)現(xiàn)的行星COROT-7b就有著一條非常靠近其宿主恒星的 軌道，由此也經(jīng)歷著很強的引力作用。只要它的軌道稍稍偏 離正圓形，那里的潮汐加熱作用就足以讓這顆行星擁有火 山。因此，木衛(wèi)一可能為我們提供了一瞥數(shù)百萬顆太陽系外 地獄般行星的機會。可能是因為木衛(wèi)一的軌道正在逐漸變圓，它自身似乎也 在慢慢冷卻。在從今往后的數(shù)千萬或者數(shù)億年里，木衛(wèi)一與 木衛(wèi)二和木衛(wèi)三的軌道共振很可能會漸漸瓦解，這會讓木衛(wèi) 一進入了一條沒有潮汐加熱的

4、近圓形軌道。此后，木衛(wèi)一的 火山也將最終睡去。陰陽：土衛(wèi)八只消粗粗地看上一眼就能發(fā)現(xiàn)土星衛(wèi)星土衛(wèi)八的奇特。 它有著一張“陰陽”臉一一一半黑，一半白。它的形狀也頗 為怪異，兩極扁平、兩側則被壓扁。一座山脈貫穿于半條赤 道，使得它看上去就像一個核桃。土衛(wèi)八“陰”面上的物質的確非常黑，但它們僅有薄薄 的一層，厚度不超過1米。它們覆蓋了土衛(wèi)八的前導半球一一 在其做軌道運動時朝前的一側，表明這些黑色的物質是土衛(wèi) 八在繞土星公轉的過程中從周圍的太空中獲得的。這些物質 可能來自土星外圍小型、深色衛(wèi)星碰撞的殘骸。責任編輯:李超3,圖片說明:土衛(wèi)八。通過加熱黑色的地區(qū)使得冰升華，陽光使得土衛(wèi)八的差 別變得更為明

5、顯。水蒸汽隨后會環(huán)繞整顆衛(wèi)星運動，在溫度 較低的后隨半球凝固成一層白色的霜。土衛(wèi)八的形狀也難解釋。在剛形成時它還處于熔融狀態(tài) 并且有著快速的自轉，由此可以自然地造就目前的形狀。如 果土衛(wèi)八外層是在那個時候固化的，當時的一些特征就有可 能被保留下來。但這一理論不能很好地解釋其赤道上的山 脈，它仍然是一個謎。土衛(wèi)八的組成也十分特殊。它的低密度意味著它大約80%是冰，巖石只占20%，和外太陽系其他大型衛(wèi)星相比這 一混合模式要輕得多。任何試圖想解釋整個太陽系衛(wèi)星形成 的理論都必須要考慮這顆獨特的冰衛(wèi)星?；畹难┣颍耗拘l(wèi)二、土衛(wèi)二和海衛(wèi)一看似暗淡冰冷的木衛(wèi)二、土衛(wèi)二和海衛(wèi)一表面其實是太 陽系中最活躍的地方

6、。它們甚至還擁有適合生命的溫暖棲息 地。木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二被布滿裂縫的冰層所覆蓋。但是，它 的巖石核心卻由于其橢圓的軌道正經(jīng)歷著木星引力的潮汐 加熱（見“冰的地獄：木衛(wèi)一”）。這也許會產生足夠的熱量 在木衛(wèi)二冰凍的表面之下維持一個液態(tài)的海洋。責任編輯:李超4,圖片說明：不同色彩的木衛(wèi)二。左：自然顏色；右： 紫外、綠光、紅外增強影像。如果這一海洋能延伸到它的核心，黑暗海底的熱液噴口 就能夠提供可以供養(yǎng)微生物甚至蝦體型大小的食肉動物所需的營養(yǎng)物質。土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二則更為活躍。位于其南極的一系列噴 口會噴射出水蒸汽和冰品。其中一些會回落到土衛(wèi)二的表 面，宛如一件亮閃閃的冬裝，使得它成為了太陽系中最白的

7、 天體。其余的物質則會逃逸出去，形成一個環(huán)繞土星的霧狀 環(huán)。這些噴口可能植根于其下方的內部海洋。如果真是這 樣，那么微生物也有可能會在噴發(fā)的過程中被噴射出來，飛 過的探測器就能捕捉到它們。因此土衛(wèi)二上的生命會比禁錮 在木衛(wèi)二冰層下的更容易探測。責任編輯:李超5,圖片說明:土衛(wèi)二及其南極的噴發(fā)（左上插圖）。然而，要想在土衛(wèi)二上生存卻不是一件容易的事情。土 衛(wèi)二的所有活動可能都源自潮汐加熱。而土衛(wèi)二的軌道則存 在著超過幾億年的周期變化，由此也造成了它顯著的氣候周 期變化。如果在最寒冷的時期土衛(wèi)二的海洋完全凍結的話， 那這對于生命而言無疑是滅頂之災。即使是寒冷的木衛(wèi)二和土衛(wèi)二，它們的平均表面溫度也

8、有大約-170 C和-200C，相對于海王星最大的衛(wèi)星海衛(wèi)一可 以算是溫暖的天堂了，后者的溫度一直在-230C以下徘徊。 海衛(wèi)一的表面含有各種不同種類的冰，包括了水、氮和甲烷 的混合物。但就算這樣一個冰冷的地方卻也令人驚訝地具有地質 活動。當陽光蒸發(fā)氮的時候就會出現(xiàn)噴發(fā)，海衛(wèi)一由氮組成 的稀薄大氣還擁有會隨著季節(jié)變化的氣候模式。與木衛(wèi)二和土衛(wèi)二一樣，海衛(wèi)一地勢平緩，鮮有隕石坑。 這說明它的表面非常年輕一一可能還不到1千萬年，僅僅是 其40億年歷史的滄海一粟。海衛(wèi)一年輕的源泉被認為是其 會噴發(fā)出液態(tài)水和氨的火山，這些新鮮的物質凝固之后就會 覆蓋海衛(wèi)一的表面，抹去歲月的痕跡。責任編輯:李超6,圖片

9、說明：海衛(wèi)一。海衛(wèi)一過去可能曾經(jīng)和矮行星冥王星一樣是獨立于海 王星繞太陽公轉的。事實上，海衛(wèi)一的大小和冥王星相同， 也有著相似的組成，這說明它們有著類似的起源。更有力的 證據(jù)是，它是逆向繞海王星轉動的，即和海王星的自轉方向 相反。如果海衛(wèi)一和海王星是形成于同一片氣體和塵埃云的 話，就不可能出現(xiàn)這一情況。相反，這預示海衛(wèi)一可能是被 海王星俘獲的。俘獲這么大的天體并非易事。海衛(wèi)一可能和海王星已有 的衛(wèi)星發(fā)生了碰撞，從而大幅減速才被海王星的引力束縛 住。更可能的一種情況是，它始于一個矮行星雙星系統(tǒng)。其 中一顆在和海王星的引力交會中被以高速甩了出去，而海衛(wèi) 一則被留在了海王星的身邊。除了本身做為一顆可

10、圈可點的衛(wèi)星之外，海衛(wèi)一也為我 們提供了所有尚未被涉足的矮行星的朦朧圖像。這些矮行星 不僅僅包括了冥王星，還有閱神星、鳥神星、妊神星，它們 中也許還有幾十顆依然徘徊在黑暗的太陽系外圍。責任編輯:李超7,飛碟：土衛(wèi)十八和土衛(wèi)十五絕大多數(shù)衛(wèi)星不是圓而光滑的大個子就是嶙峋的太空 小怪石。而土星的衛(wèi)星土衛(wèi)十八和土衛(wèi)十五則像出自外星人 科幻電影。呈一個中央隆起的盤狀使得它們和飛碟有著不可 思議的相似之處。土衛(wèi)十五兩極之間的距離只有18千米， 但它的腰部直徑卻達到了 40千米。它們奇怪的形狀目前還是一個謎。雖然這兩顆衛(wèi)星的快 速自轉足以將其壓扁，但并不能解釋它們飛碟的形狀。圖片說明:土衛(wèi)十五（左）和土衛(wèi)十

11、八（右）。這兩顆衛(wèi)星的軌道也許提供了一條線索，它們都非?？?近土星環(huán)。也許來自光環(huán)的冰物質掉到了它們上面，在赤道 上累積，形成了碟狀。這和觀測也相符，這些區(qū)域相對于極 區(qū)而言非常平緩，意味它們是由來自土星光環(huán)的細小粒子構 成的。然而，這一理論還遠沒有到被證實的地步，新的觀測可 能最終能解釋這兩個土星的飛碟。但不管怎么樣，外星人技 術應該是可以被排除在外的。責任編輯:李超8,回旋鏢：海衛(wèi)二在絕大多數(shù)衛(wèi)星緩緩地繞其行星公轉時，海衛(wèi)二卻在飛 奔。海王星這顆平凡的衛(wèi)星呈團塊狀，大小也適中，但它卻 擁有著太陽系衛(wèi)星中偏心率最大的軌道 它繞海王星一 圈就猶如坐過山車，先是爬升到超過900萬千米的最遠距離，

12、 然后再俯沖到距離海王星不足140萬千米的地方。圖片說明:海衛(wèi)二（左上）和海王星。大部分具有不規(guī)則軌道的衛(wèi)星通常都是被其宿主行星 引力俘獲的彗星或小行星，海衛(wèi)二也許也不例外。但是它的 組成并不像位于海王星外圍的柯伊伯帶天體那么松散。相 反，它可能是在曾經(jīng)圍繞海王星的物質盤中形成的。這樣形 成的衛(wèi)星一般都會在圓軌道上繞行星轉動，因此海衛(wèi)二的軌 道著實是一個謎。答案可能來自海衛(wèi)二的異母兄弟海衛(wèi)一。逆行的海衛(wèi)一 （見“活的雪球：木衛(wèi)二，土衛(wèi)二和海衛(wèi)一”）可能已經(jīng)清除 了海王星系統(tǒng)中大多數(shù)的“原生”衛(wèi)星，并且使得海衛(wèi)二具 有如此特異的軌道。責任編輯:李超9, 第二個地球：土衛(wèi)六它也許是所有衛(wèi)星中最奇特

13、的，因為它是如此的讓人似 曾相識。新的發(fā)現(xiàn)揭示出土衛(wèi)六具有眾多和地球相同的特 征：湖泊、丘陵、洼地、河谷以及泥濘的平原。在它厚厚的 氮大氣中則還擁有霧、霾和雨云。正如2005年惠更斯探測 器發(fā)回它的第一批圖像時一位天文學家所說的，它看起來就 像英格蘭。但外貌也可以是騙人的。土衛(wèi)六繞著土星公轉，到太陽 距離是地球的10倍。在如此微弱的陽光照射下其表面溫度 僅有-180C。任何水都會形成冰，并由此組成起伏的山脈。圖片說明:土衛(wèi)六?！盎莞埂笨吹降挠?、河流和湖泊實則是液態(tài)烴，它們 在溫暖的地球上會變成氣體。最近的估計表明這些湖泊中 80%是乙烷，此外還有丙烷、甲烷和乙塊。一些人認為這些 物質可以為土

14、衛(wèi)六上的生命提供食物來源。責任編輯:李超10,最佳原創(chuàng)：月亮直到400年前伽利略發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，在此之前 唯一已知的衛(wèi)星就出現(xiàn)在地球的夜空之中一一即使是生活 在今天燈火通明的城市中的人對它也十分熟悉。此后，衛(wèi)星 發(fā)現(xiàn)的風潮席卷整個太陽系，但地球的這個同伴卻依然鶴立 雞群。原因之一就是它是一條小池塘里的大魚。在內太陽系， 衛(wèi)星是罕見的。金星和水星沒有衛(wèi)星，而火星的兩顆衛(wèi)星和 我們的月亮相比只能算是小石塊。事實上，月亮在外太陽系 似乎能找到家的感覺，那里氣態(tài)巨行星的周圍有不少大質量 的衛(wèi)星。圖片說明:伽利略木星探測器拍攝的月亮。不同的顏 色代表不同的區(qū)域，藍色：富鈦區(qū)、橙色和紫色：貧鈦和鐵。

15、月球的體型可能反映出了它獨特的起源。一般認為衛(wèi)星 形成有兩種方式一一要么形成于形成其宿主行星的同一片 星云，要么就是被行星引力俘獲的。月球的形成則可能更為 血腥。45億年前一顆較大的原行星與年輕的地球相撞，撞擊 拋射出的物質最終形成了月亮。這一發(fā)生在遠古的大災難對 于我們來說興許是一件好事，因為月球幫助穩(wěn)定了地球自轉 軸的傾角，使得極端的氣候變化不會出現(xiàn)在我們的星球上。 責任編輯:李超11, 太陽系外的衛(wèi)星如果我們的太陽系擁有這么多奇特的衛(wèi)星，那么在銀河 系中其他行星的周圍又會有什么樣的衛(wèi)星呢？也許它們會 是圍繞太陽系外巨行星溫暖而宜居的地方?；蛟S它們不會像星球大戰(zhàn)電影所描述的那樣適合智慧生命

16、居住，但這些 衛(wèi)星也許會位列宇宙中最有可能的生命棲息地之一。在表面上看來，探測圍繞遙遠恒星周圍行星的衛(wèi)星是極 其困難的，但以今天的技術再加上一點運氣說不定可以做 到。最好的辦法尋找凌星，即某天體從恒星和觀測者之間經(jīng) 過而造成的恒星變暗。這一方法已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些太陽系外行 星，它也可以間接地發(fā)現(xiàn)系外衛(wèi)星。當衛(wèi)星繞行星轉動的時 候，它的引力會加速或者減慢行星的運動，從而改變凌星出 現(xiàn)和持續(xù)的時間。衛(wèi)星越大，這一效應就越強。如果一顆海王星質量的太 陽系外行星具有一顆地球大小的衛(wèi)星，那么開普勒空間望遠 鏡和地面望遠鏡足以能探測到由該衛(wèi)星造成的凌星時刻和 持續(xù)時間的變化。這么大的衛(wèi)星同時也會擁有濃密的大氣

17、， 是生命棲息的理想場所。其余的哪顆衛(wèi)星最大？木星的衛(wèi)星木衛(wèi)三有著5,270千米的直徑，比水星還大。 其體積則是月球的3倍。它是唯一一顆自身擁有強磁場的衛(wèi) 星，這表明它有一個由對流液態(tài)金屬組成的核心。太陽系中有多少顆衛(wèi)星？目前已經(jīng)命名的衛(wèi)星超過了 170顆。但真正的總數(shù)還取 決于你如何界定。目前還沒有可用來定義衛(wèi)星的最小尺寸， 因此只要你樂意你可以把任何圍繞一顆行星轉動的物體稱 為“衛(wèi)星，包括土星光環(huán)中的每一塊冰塊，那么這個數(shù) 字可能會彪升到上千萬億。地球擁有多少顆衛(wèi)星？一顆。這沒什么可奇怪的。但1986年發(fā)現(xiàn)的另一個天 體有時也被稱為“地球的第二顆衛(wèi)星氣這顆直徑5千米的 小行星有著一條圍繞太陽公轉的橢圓軌道，同時它還和地球 之間有著復雜的共振，這使得它會定期地接近地球。哪顆衛(wèi)星差點升級為行星？冥王星的衛(wèi)星冥衛(wèi)一。根據(jù)一份2006年在布拉格召開 的國際天文學聯(lián)合會會議上被提交的行星定義草案，冥衛(wèi)一 滿足行星資格標準。它足夠大在引力的作用下呈球形，并且 在某種意義上它直接圍繞著太陽轉動一一冥衛(wèi)一和冥王星 的引力中心位于兩者之間的宇宙空間。如果這一定義被通 過，這將會是一個“雙行星”系統(tǒng)。然而冥王星最終被降級， 留下的也僅僅是一顆繞矮行星轉動的衛(wèi)星。衛(wèi)星有衛(wèi)星嗎？在太