土卫三

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Tethys
PIA07738 Tethys mosaic contrast-enhanced.jpg
卡西尼號攝得的土衛三照片,從上面可以看見巨大的伊薩卡峽谷
发现
发现者 喬凡尼·多美尼科·卡西尼
发现日期 1684年3月21日
编号
其他名称 Saturn III
Adjective Tethyan
轨道参数
半长轴 294 619 km
离心率 0.000 1[1][2]
轨道周期 1.887 802 d[2]
轨道倾角 1.12° (相對土星的赤道)
隶属行星 土星
物理特征
大小 1080.8 × 1062.2 × 1055 km[3]
平均半径 533.00 ± 0.70 km (0.083 Earths)[4]
质量 (6.174 49 ± 0.001 32)×1020 kg[5] [4]
(1.03×10-4 Earths)
平均密度 0.973 5 ± 0.003 8 g/cm³ [4]
表面重力 0.145 m/s2
逃逸速度 0.393 km/s
自转周期 同步
转轴倾角 zero
反照率 1.229 ± 0.005 (反射率)[6]
温度 86 K
视星等 10.2 [7]

土衛三英語Tethys)是一顆土星衛星,由義大利科學家喬凡尼·多美尼科·卡西尼在1684年3月21日所發現的[8]

名稱[编辑]

土衛三是根據希臘神話泰坦忒堤斯來命名的。

卡西尼稱呼了他所發現的4顆土星衛星(土衛三、戴奧妮利亞伊亞佩特斯)為路易之星(Sidera Lodoicea)來紀念路易十四世。而天文學家在第17世紀結束時,根據習慣將它們稱乎為土衛一、土衛二、土衛三、土衛四與土衛五(包括泰坦)。在米瑪斯恩塞拉都斯於1789年被發現後,編號延伸到土衛七。1848年發現的許珀里翁最後一次改變編號順序,將伊亞佩特斯擠到土衛八。

天文學家約翰·弗里德里希·威廉·赫歇爾威廉·赫歇爾的兒子,也是土衛一與土衛二的發現人)後來在《好望角觀測結果》(Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope)中建議這7顆衛星應該以泰坦神族來命名,後來這項建議被正式採用[9]

物理特徵[编辑]

土衛三的地表合成照片

土衛三由所構成,類似土衛五與土衛四。它的密度為0.97 g/cm³,表示土衛三幾乎都是由水冰所組成的。土衛三的表片受到天體嚴重的撞擊,並擁有許多冰裂縫。它是太陽系反射率最高的天體之一,反射率達到1.229[6]。這樣高的反射率是因為土星昏暗的E環物質所導致的,它的物質也包括土衛二所噴發出的水冰。

在土衛三擁有2種不同的地形,其中一種是由許多坑洞所構成的,而另一種地形則是黑暗的火山帶所組成的。這樣的火山口意味著土衛三曾經擁有內部的地質活動,導致古老的地形重新出現在地表。這種黑暗火山帶的精確形成原因仍是未知的,不過可能可以從伽利略號拍攝的木衛三木衛四的照片來解釋,照片中顯示它們的極區擁有明亮的冰帽,這是因為冰沉積在朝著極點傾斜的火山口中。土衛三也可能是類似的情況,它的極區也相當明亮,並有黑暗的區域散布其中。

奧德修斯撞擊坑是一個巨大的坑洞,它位於照片的上方

土衛三的西半球主要是巨大坑洞奧德修斯撞擊坑(Odysseus),它的直徑為400公里,接近2/5個土衛三的大小。這個坑洞非常平坦,就像木衛四的坑洞,沒有月球水星常見高聳的環狀山與中央隆起。這非常可能是因為天體撞擊在土衛三柔軟的表面所造成的地質現象。

土衛三的第2個主要特徵是巨大的伊薩卡峽谷(Ithaca Chasma),它寬100公里,深3至5公里。它延伸了2,000公里長,大約是土衛三圓周長的3/4。伊薩卡峽谷的形成被認為是因為在土衛三內部液體凝固時,導致體積膨脹,土衛三的表面因此裂開。地表下的海洋可能使得土衛三與土衛四在在早期形成2:3的軌道共振,也導致內部的潮汐加熱與軌道偏心率。這個海洋後來在土衛三脫離這種共振關係之後完全結凍[10]。在土衛三完全固化前所形成的坑洞很可能全部被後來的地質活動所消除。天文學家也提出另一種理論來解釋伊薩卡峽谷的形成:在奧德修斯撞擊坑形成時受到的巨大撞擊,形成衝擊波傳遍土衛三,導致土衛三另外一面的表面破裂,形成伊薩卡峽谷。土衛三的表面溫度為攝氏-187度。

共軌[编辑]

土衛三與土衛十三土衛十四使用同一個軌道,並分別位在土衛三前後60度的拉格朗日點上(L4與L5)。

探測[编辑]

卡西尼號在2005年9月23日以1,500公里的距離飛越土衛三。雖然卡西尼號在延伸任務中仍然會繼續研究土衛三,不過並沒有計畫更接近的飛越探測。

參見[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ Jacobson, R.A. (2006) SAT252. Planetary Satellite Mean Orbital Parameters. JPL/NASA. 2007-06-28 [2008-02-08]. 
  2. ^ 2.0 2.1 NASA Celestia
  3. ^ Thomas, P. C.; Veverka, J.; Helfenstein, P.; Porco, C.; Burns, J.; Denk, T.; Turtle, E. P.; Jacobson, R. A.. Shapes of the Saturnian Icy Satellites (PDF). 37th Annual Lunar and Planetary Science Conference. 2006-March 13-17. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Jacobson, R. A.; Antreasian, P. G.; Bordi, J. J.; Criddle, K. E.; et al. The Gravity Field of the Saturnian System from Satellite Observations and Spacecraft Tracking Data. The Astronomical Journal. 2006-12, 132: 2520–2526. doi:10.1086/508812. 
  5. ^ Jacobson, R. A.; et al.. The GM values of Mimas and Tethys and the libration of Methone. Astronomical Journal. 2005, 132: 711. doi:10.1086/505209. 
  6. ^ 6.0 6.1 Verbiscer, A.; French, R.; Showalter, M.; and Helfenstein, P.; Enceladus: Cosmic Graffiti Artist Caught in the Act, Science, Vol. 315, No. 5813 (February 9, 2007), p. 815 (supporting online material, table S1)
  7. ^ Classic Satellites of the Solar System. Observatorio ARVAL. [2007-09-28]. 
  8. ^ An Extract of the Journal Des Scavans. of April 22 st. N. 1686. Giving an account of two new Satellites of Saturn, discovered lately by Mr. Cassini at the Royal Observatory at Paris., Philosophical Transactions 16 (1686-1692) pp. 79-85
  9. ^ As reported by William Lassell, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 8, No. 3, pp. 42–43 (January 14, 1848)
  10. ^ Chen, E. M. A.; Nimmo, F.. Thermal and Orbital Evolution of Tethys as Constrained by Surface Observations. Lunar and Planetary Science XXXIX (2008) (PDF). March 2008 [2008-03-14]. 

外部連結[编辑]