第258章 冰崖

    经过这么久的学习和发现，华枫慢慢了解到，地球上的人类其实一直在做两手准备，如果修补空间的计划失败，地球变成了不适宜人居住或是被人占领的星球。那么他们就会前往各个如今已经建立了前进基地的各大行星和卫星，为了人类的延续做努力。虽然，到时候环境恶劣，各种不适宜人类生活的因素存在，但他们会尽最大努力存续。

    如今，这个时间各个联邦国家已经在着手准备物资运输了，在确定地球在2121年后安全之前，大半的人类精英和各国政要将被送往火星及月球，木卫和土卫的宜居星球上，在末日浩劫后再决定回不回来。

    唉！有时候，华枫也会忍不住叹气，面对这么大的未知，他也不确定未来会怎样，好在现在还有努力的方向……

    当时的卡西尼称呼了他所发现的4颗土星卫星（土卫三、戴奥妮、利亚、伊亚佩特斯）为路易之星（side

    alodoicea）来纪念路易十四世。而天文学家在第17世纪结束时，根据习惯将它们称乎为土卫一、土卫二、土卫三、土卫四与土卫五（包括泰坦）。在米玛斯与恩塞拉都斯于1789年被发现后，编号延伸到土卫七。1848年发现的许珀里翁最后一次改变编号顺序，将伊亚佩特斯挤到土卫八。

    天文学家约翰·弗里德里希·威廉·赫歇尔（威廉·赫歇尔的儿子，也是土卫一与土卫二的发现人）后来在《好望角观测结果》（resultsofast

    o

    omicalobse

    vatio

    smadeatthecapeofgoodhope）中建议这7颗卫星应该以泰坦神族来命名，后来这项建议被正式采用。

    土卫三由冰所构成，类似土卫五与土卫四。它的密度为0.97g/cm3，表示土卫三几乎都是由水冰所组成的。土卫三的表片受到天体严重的撞击，并拥有许多冰裂缝。它是太阳系反射率最高的天体之一，反射率达到1.229。这样高的反射率是因为土星昏暗的e环物质所导致的，它的物质也包括土卫二所喷发出的水冰。

    在土卫三的地表温度图中，美国宇航局的科学家发现了吃豆人图案。两年前，他们也曾在土卫一的图像中发现这种图案土卫三表温图使用的数据来自于“卡西尼”号的合成红外分光计。科学家温差可能与地表物质不同所致。图像中，亮度较高的区域可能获取更多热量。

    在土卫三拥有2种不同的地形，其中一种是由许多坑洞所构成的，而另一种地形则是黑暗的火山带所组成的。这样的火山口意味着土卫三曾经拥有内部的地质活动，导致古老的地形重新出现在地表。

    这种黑暗火山带的精确形成原因仍是未知的，不过可能可以从伽利略号拍摄的木卫三与木卫四的照片来解释，照片中显示它们的极区拥有明亮的冰帽，这是因为冰沉积在朝着极点倾斜的火山口中。土卫三也可能是类似的情况，它的极区也相当明亮，并有黑暗的区域散布其中。土卫三的西半球主要是巨大坑洞奥德赛（odysseus），它的直径为400公里，接近2/5个土卫三的大小。这个坑洞非常平坦，就像木卫四的坑洞，没有月球与水星常见高耸的环状山与中央隆起。这非常可能是因为天体撞击在土卫三柔软的表面所造成的地质现象。

    土卫三的第2个主要特征是巨大的伊萨卡峡谷（ithacacha**a），它宽100公里，深3至5公里。它延伸了2,000公里长，大约是土卫三圆周长的3/4。伊萨卡峡谷的形成被认为是因为在土卫三内部液体凝固时，导致体积膨胀，土卫三的表面因此裂开。地表下的海洋可能使得土卫三与土卫四在在早期形成2：3的轨道共振，也导致内部的潮汐加热与轨道偏心率。这个海洋后来在土卫三脱离这种共振关系之后完全结冻。

    在土卫三完全固化前所形成的坑洞很可能全部被后来的地质活动所消除。天文学家也提出另一种理论来解释伊萨卡峡谷的形成：在奥德赛坑洞形成时受到的巨大撞击，形成冲击波传遍土卫三，导致土卫三另外一面的表面破裂，形成伊萨卡峡谷。土卫三的表面温度为-187摄氏度。

    土卫四是于1684年3月21日被乔凡尼·多美尼科·卡西尼发现的。一开始卡西尼将他发现的土卫三、土卫四、土卫五和土卫八命名为“路易之星”（side

    alodoicea）来奉承法国国王路易十四，但是这个命名没有被天文学家普遍接受。他们则将最早被发现的五颗土星卫星称为土卫一至五。后来1789年土卫一和土卫二被发现后这个号码命名法被扩展到土卫七（今天的号码命名法后来被调整过，因此与当时的不一样）。

    1847年约翰·弗里德里希·威廉·赫歇尔建议使用希腊神话中泰坦的名字来命名土星的卫星，因此土卫四获得了狄俄涅这个名称。（在希腊神话中克洛诺斯是泰坦之一，而希腊神话中的克洛诺斯相当于罗马神话中的萨坦，按照国际天文协会土星是以萨坦命名的，因此土星的卫星是按照希腊神话中他的兄弟姐妹命名的。）

    土卫四的平均直径为1118千米。土卫四主要由冰组成，不过它是土星卫星中密度第三高的（1.5克/立方厘米，土卫二和土卫六居第一和第二位），因此它的内部必须含有相当多的硅酸盐岩石。

    土卫四的反照率为0.55，与土卫三和土卫二相比它比较暗。土卫四的表面温度为-187°。它的自转周期与公转周期一样长，也是65小时41分钟，因此它与地球的卫星一样是同步自转。它的自转轴与公转轴之间的交角为0.006°。

    土卫四比土卫五小一些，但与土卫五非常类似。它们的组成、反光率和地形均很类似，两颗卫星均具有非常不同的前面和反面（前面指的是在公转中朝着飞行方向的一面，反面指的是在公转中背着飞行方向的一面）。土卫四的正面有比较多的撞击坑，而且比较亮，而它的反面则完全不同，这一面比较暗，明亮的、细小的条纹遮盖了上面的撞击坑。这说明这些条纹是比较新的。这些条纹估计是冰的悬崖。在土卫四上被发现的地质形态有：峡谷、线条、撞击坑。

    在卡西尼-惠更斯号探测器2004年12月13日飞越土卫四之前这颗卫星上亮的线条状的结构的来源不清楚，原因之一是唯一到那时为止唯一拍摄到这个结构的照片是从很远的地方拍的。当时唯一可知的是这个结构的组成的反光率非常高，而且非常薄，因为透过它可以看到下面的结构。当时的推测是土卫四刚刚形成后地质活跃，冰火山改造了大部分表面。这些线条是沿着裂缝的爆发后冰雪重新落到土卫四表面形成的。后来这些地质活动停止后前面由于不断受到陨星的撞击这些线条被磨灭了。

    但卡西尼号最新的照片证明这个推测不正确。这些线条根本就不是堆积的冰雪，而是由地震作用造成的明亮的冰悬崖。土卫四的背面上显示着巨大的破裂。

    2005年10月11日卡西尼号飞越土卫四时离土卫四只有500千米并拍摄了这些悬崖的清晰照片，这些照片显示这些悬崖有些达数百米高。

    土卫四表面有多种地形，其中包括含有很多撞击坑的地形、含有中等撞击坑数目的平原、含有少数撞击坑的平原和地壳破裂的区域。含有很多撞击坑的地区有许多大到直径100千米的撞击坑。平原地区的撞击坑的直径一般小于30千米。不过也有有很多撞击坑的平原。

    大多数含有很多撞击坑的地区位于土卫四的反面，而在它的前面也有含有少量撞击坑的平原。这个现象与许多科学家预言的正好相反。尤金·苏梅克和其他人曾提出一个理论认为自传与公转同步的卫星的前面的撞击坑数量应该比较多，反面比较少。

    这说明土卫四被撞击时它的正面和反面正好反过来。由于土卫四比较小，在受到比较大的撞击（撞击坑大于35千米）时它会被转动。由于土卫四表面有许多大于35千米的撞击坑，因此它在早期撞击率比较高时可能不断被转动。今天遗留下来的撞击坑和比较亮的正面说明它现在的正面已经有数十亿年是正面了。

    土卫四的撞击坑与木卫四的类似，而不像月球和水星上的撞击坑，它的边缘不那么明显。这可能是因为随着时间比较弱的冰衰落了。不过土卫四上的撞击坑中有些还有中央山，而不像木卫四那样完全没有中央山了，这说明土卫四上的冰不像木卫四那样脆弱。

    新华网伦敦3月2日电英国伦敦大学学院日前发布公报说，该校研究人员参与的美国航天局“卡西尼”探测器项目发现，在土星的卫星土卫四上存在氧气，这一发现支持了有关一些有冰覆盖的星球可在宇宙射线作用下形成氧气的理论，

    据介绍，“卡西尼”探测器曾在2010年4月飞越土卫四上空，它携带的等离子体分光仪探测到土卫四上有氧离子存在的迹象。这个等离子体分光仪是伦敦大学学院研究人员参与设计和制造的，该校研究人员在和同行分析了相关探测数据后认为，在土卫四上确实存在稀薄的氧气。

    这一发现使得土卫四加入了土星“有氧”卫星的行列，之前的观测曾发现，土卫五以及其他一些土星的卫星上存在氧气，参与研究的安德鲁·科茨教授说，由此看来，有冰覆盖的星球可在宇宙射线作用下形成氧气是一个较普遍的现象以土卫四为例，它的表面温度很低，覆盖有冰层，而它所处的位置又有较强烈的辐射，射线击打冰层，使其分解为氢气和氧气，其中氢气逸失到太空中，而氧气留了下来，在土卫四周围形成了一个气体层。不过这层气体非常稀薄，以至不能被称为大气层，

    由于土卫四的表面由大片冰层覆盖，不适宜生命存活，虽然本次研究在土卫四上发现了氧气，但研究人员还是认为该卫星上存在生命的可能性不大。

    据英国每日邮报报道，目前，卡西尼探测器最新观测数据显示，土卫四可能存在一个地下海洋。

    土星的两颗卫星——土卫二和土卫六，之前已证实冰壳之下存在着一个全球性海洋。目前，卡西尼探测器飞越土星时最新引力数据表明，土卫四地壳之下100公里处有一个巨大海洋。该项研究是比利时皇家天文台研究人员负责进行的。

    这个巨大海洋被认为深度数万米，环绕在土卫四岩石内核。据悉，卡西尼探测器首次发射于1997年，2004年首次抵达土星系统。土卫四体积比土卫二略大，这颗卫星非常相似，之前研究发现土卫二南极区域向太空喷射巨大水蒸汽流，虽然土卫四相对“安静”，但是研究人员认为它的表面远古时期活动性更强。