土衛一
 由卡西尼號所攝影的土衛一及其赫歇爾隕石坑 | |
| 發現 | |
|---|---|
| 發現者 | 威廉·赫歇爾 |
| 發現日期 | 1789年9月17日[1] |
| 編號 | |
| 命名依據 | Μίμας Mimās |
| 形容詞 | Mimantean,[2] Mimantian[3] (both /mɪˈmæntiən/) |
| 軌道參數 [4] | |
| 近心點 | 181902 km |
| 遠心點 | 189176 km |
| 半長軸 | 185539 km |
| 離心率 | 0.0196 |
| 軌道週期 | 22.62 h |
| 平均軌道速度 | 14.28 km/s (calculated) |
| 軌道傾角 | 1.574° (相對於土星赤道) |
| 隸屬天體 | 土星 |
| 物理特徵 | |
| 大小 | 415.6 × 393.4 × 381.2 km (0.0311 Earths)[5] |
| 平均半徑 | 198.2±0.4 km [5] |
| 表面積 | 490000–500000 km2 |
| 體積 | 32600000±200000 km3 |
| 質量 | (3.7493±0.0031)×1019 kg [6][7] (6.3×10-6 Earths) |
| 平均密度 | 1.1479±0.007 g/cm3 [5] |
| 表面重力 | 0.064 m/s2 (0.00648 g) |
| 0.159 km/s | |
| 自轉週期 | 潮汐鎖定 |
| 轉軸傾角 | zero |
| 反照率 | 0.962±0.004 (幾何反照率)[8] |
| 溫度 | ≈ 64 K |
| 視星等 | 12.9 [9] |
土衛一又稱為「彌瑪斯」（Mimas，希臘語：Μίμᾱς，極少情況下拼為Μίμανς），是土星的一顆衛星，1789年由威廉·赫歇爾發現。[10]它以希臘神話中的蓋亞之子Mimas命名。
土衛一的平均直徑僅有396公里，是已知的太陽系中最小的達到流體靜力平衡的天體。
發現
[編輯]1789年9月17日，天文學家威廉·赫歇爾發現了土衛一。他如此記錄這次發現：「1789年9月17日，我的四十英尺望遠鏡狀態出色，我發現了第七顆衛星，當時它位於軌道最西側。」[11]
命名
[編輯]土衛一以希臘神話中的一位泰坦巨人的名字命名。當時威廉·赫歇爾的兒子約翰·赫歇爾在其1847年的著作《在好望角天文觀測的結果》中以泰坦族巨人的名字命名了已知的七顆土星衛星，包括土衛一，其理由是薩圖爾努斯（羅馬神話中的農神，相當於希臘神話中的克洛諾斯）是泰坦族的領袖。[12][13]
依據里德爾和斯科特的希臘-英語詞典，土衛一的形容詞格為Mimantean（其所有格在拉丁文中為Mimantis，在希臘文中為Μῑμάντος）。在實踐中，英國式的形容詞格如Mimansian或Mimian則十分常見，而更經常使用的則是短語「of Mimas」。
物理特性
[編輯]土衛一密度較低（為1.17），這表明其可能是由大量的冰體和少量的岩石構成。由於潮汐效應的作用，土衛一並不呈完美的球形；其長軸大約比其短軸長10%。從近期卡西尼號發回的圖片上看土衛一更接近於卵形。
土衛一最顯著的特徵是一個直徑達130公里的龐大撞擊坑——為紀念土衛一的發現者，它被命名為赫歇爾撞擊坑。赫歇爾隕石坑的直徑接近於該衛星直徑的三分之一，其坑緣高達5公里，部分坑底則深達10公里，而其中心山峰則高出坑底6公里。如果地球上出現同等比例的撞擊坑，則其直徑將會達到4000公里，超過了加拿大的寬度。形成這個撞擊坑的撞擊事件幾乎將土衛一撞得粉碎：在撞擊坑的相對側仍能清楚地看到斷裂地形，這可能是撞擊之後橫貫星體的衝擊波造成的。由於星體表面存在著這個大撞擊坑，使土衛一的外觀與《星球大戰》中的死星相似。
此外，土衛一的表面還遍布著眾多較小的撞擊坑，但是其中沒有一個可以與赫歇爾隕石坑相匹敵。雖然土衛一遭受過猛烈的轟擊，但是成坑過程並不同一。其大部分表面都覆蓋著直徑超過40公里的撞擊坑，而在南極地區，卻很少有直徑超過20公里的撞擊坑。這表明某種地質活動將這些地區的較大撞擊坑移除了，或者某些事物或機制阻止了較大星體對南極地區的轟擊。
科學家在土衛一標明已發現的主要地質構造有兩種：撞擊坑和峽谷。
與土星環的關係
[編輯]從實際效果上看，土衛一起到了清理土星最寬的兩個環——A環和B環之間的卡西尼環縫中的物質的作用。卡西尼環縫內緣的顆粒軌道和土衛一的軌道成2:1的共振，即這些顆粒公轉完兩周，土衛一正好公轉完一周。其間土衛一不斷從同一方向對卡西尼環縫的顆粒施加拉力，迫使這些顆粒進入環縫外層的新軌道。土衛一還和其他構造保持著軌道的共振關係，如它和C環與B環的邊界保持著3:1的軌道共振關係，和土衛十七保持著3:2的軌道共振關係。最近發現，土衛一還和G環保持著7:6的共轉離心共振關係，後者位於土衛一軌道內側1萬5000公里處。
探測
[編輯]卡西尼號曾多次從中距離對土衛一進行拍攝，最近的一次是在2005年8月1日，距離為6萬3000公里。卡西尼號的後續任務包括幾次對土衛一的非定向接近。其中觀測條件較好的兩次分別在2008年10月24日和2009年10月14日。而最接近的一次觀測發生在2010年2月13日，距離僅為9500公里。
大眾文化中的土衛一
[編輯]- 從某些角度看，土衛一和《星際大戰四部曲：曙光乍現》中的死星極其相似，後者在劇中直徑達到了數百公里。這只是一種純粹的巧合，因為在土衛一的第一張特寫鏡頭照片傳回地球的三年前，這部電影就已經上映了。[14]
- 在小說《紅矮星號》中，土衛一是大衛·萊斯特獲得「紅矮星號」之前所居之處。
- 土衛一是《星艦奇航記》中的聯邦緊急救援站所在地。
圖片
[編輯]-
土星與土衛一 -
土衛一在土星北緯的映襯下。 -
位於F環之後的土衛一 -
土衛一和山
（2016年10月22日） -
土星前的土衛一
（2010年2月13日） -
高解析度的土衛一影像 -
顯示出細微顏色差異的土衛一表面
(假色) -
火山口壁上土衛一的反照率特徵 -
土衛一地圖 -
土衛一的溫度疊加圖
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參考文獻
[編輯]- ^ Imago Mundi: La Découverte des satellites de Saturne. [2009-05-09]. （原始內容存檔於2020-06-11） （法語）.
- ^ JPL (2009) Cassini Equinox Mission: Mimas. [2009-04-06]. （原始內容存檔於2009-04-06）.
- ^ Harrison (1908) Prolegomena to the study of Greek religion, ed. 2, p. 514
- ^ Harvey, Samantha. NASA: Solar System Exploration: Planets: Saturn: Moons: Mimas: Facts & Figures. NASA. April 11, 2007 [2007-10-10]. （原始內容存檔於2003-12-16）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 Roatsch, T.; Jaumann, R.; Stephan, K.; Thomas, P. C. Cartographic Mapping of the Icy Satellites Using ISS and VIMS Data. Saturn from Cassini-Huygens. 2009: 763–781. ISBN 978-1-4020-9216-9. doi:10.1007/978-1-4020-9217-6_24.
- ^
Jacobson, R. A.; Antreasian, P. G.; Bordi, J. J.; Criddle, K. E.; Ionasescu, R.; Jones, J. B.; Mackenzie, R. A.; Meek, M. C.; Parcher, D.; Pelletier, F. J.; Owen Jr., W. M.; Roth, D. C.; Roundhill, I. M.; Stauch, J. R. The Gravity Field of the Saturnian System from Satellite Observations and Spacecraft Tracking Data. The Astronomical Journal. December 2006, 132 (6): 2520–2526. Bibcode:2006AJ....132.2520J. doi:10.1086/508812
.
- ^ Jacobson, R. A.; Spitale, J.; et al. The GM values of Mimas and Tethys and the libration of Methone (PDF). Astronomical Journal. 2005, 132 (2): 711–713 [2022-06-10]. Bibcode:2006AJ....132..711J. doi:10.1086/505209. （原始內容存檔 (PDF)於2018-03-08）.
- ^ Verbiscer, A.; French, R.; Showalter, M.; Helfenstein, P. Enceladus: Cosmic Graffiti Artist Caught in the Act. Science. 9 February 2007, 315 (5813): 815 [20 December 2011]. Bibcode:2007Sci...315..815V. PMID 17289992. S2CID 21932253. doi:10.1126/science.1134681. （原始內容存檔於2015-09-24）. (supporting online material, table S1)
- ^ Observatorio ARVAL. Classic Satellites of the Solar System. Observatorio ARVAL. April 15, 2007 [2011-12-17]. （原始內容存檔於August 25, 2011）.
- ^ Herschel, W. Account of the Discovery of a Sixth and Seventh Satellite of the Planet Saturn; With Remarks on the Construction of Its Ring, Its Atmosphere, Its Rotation on an Axis, and Its Spheroidical Figure. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 1790, 80: 1–20. doi:10.1098/rstl.1790.0001.
- ^ William Herschel, Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Vol. 80, reported by Arago, M. Herschel. Annual Report of the Board of Regents of the Smithsonian Institution. 1871: 198–223 [2006-11-26]. （原始內容存檔於2016-01-13）.
- ^ As reported by William Lassell, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 8, No. 3, pp. 42–43 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） January 14, 1848)
- ^ Lassell, William. Satellites of Saturn: Observations of Mimas, the closest and most interior Satellite of Saturn. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1848, 8: 42 [2006-11-26]. （原始內容存檔於2020-10-04）.
- ^ Young, Kelly. Saturn's moon is Death Star's twin. New Scientist. 2005-02-11 [2008-08-21]. （原始內容存檔於2008-10-06）.
Saturn's diminutive moon, Mimas, poses as the Death Star - the planet-destroying space station from the movie Star Wars - in an image recently captured by NASA's Cassini spacecraft.
<references>標籤中給出參見
[編輯]外部連結
[編輯]
- Cassini mission page - Mimas
- Mimas Profileby NASA's Solar System Exploration（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Journal of raw images from Cassini （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- The Planetary Society: Mimas
- The Nine Planets - Mimas （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Views of the Solar System - Mimas （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- 土衛一圖片集 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
