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背景知识:土星,体积是地球的764倍,重量是地球的95倍,是太阳系内第二大的气态巨行星。她和太阳的平均距离超过了14亿 公里,轨道上运行的平均速度是9.69 公里/秒,所以土星上的一年(即土星绕太阳公转一周)相当于10,759个地球日(或是28.5地球年)。
美国宇航局的Cassini号太空飞船在太空执行完20年的探索任务之后,已于2017年9月15日在土星大气层中被烧毁。
Cassini 号于1997年发射,2004年顺利进入土星轨道。在2004年12月25日,惠更斯号与卡Cassini 号分离,并在2005年1月14日降落在Titan星。她利用Cassini 号中继,成功的将资料传送回地球。这是有史以来第一次在外太阳系的天体上着陆。
经过7年的航行之后,Cassini号于2004年到达土星。它是第一艘绕这颗有环行星运行的太空船。
像地球一样,土星也有一条倾斜的轴。Cassini号在北半球的深冬到达,正逢土星环倾斜,土星北极一片漆黑。
Cassini号用红外线观察土星北极附近的六边形的急流漩涡,一个六边的,带着闪烁极光的漩涡。
随着春天临近,阳光重新照耀土星的北极,Cassini号研究了极地六角漩涡,黑飓风。
土星的每个季节约持续七个地球年。Cassini号观测到土星环慢慢向下倾斜,投下越来越窄的阴影。
阴影越来越窄,到春分的时候,太阳直射土星环和赤道。
季节变化引起了一场巨大的风暴,席卷了土星北半球。Cassini号在土星深处检测到了闪电。
探测任务的科学家们对titan星尤其感兴趣,这是土星最大的一颗卫星,一颗比水星还大的
朦胧星球Cassini号上的摄影机可以穿透titan星烟雾弥漫的氮气层,让阳光在液态甲烷或其它化合物形成的冰湖上闪烁。
丽姬亚海的雷达影像,丽姬亚海是土卫六上的一个液态甲烷湖。
Cassini号发射了惠更斯号探测器,它穿过Titan星大气层,空降到Titan星上。下降过程中,惠更斯号探测器记录了甲烷雨造就的河流和三角洲。
Huygens号探测器穿过土卫六大气层时拍下的全方位的照片
Huygens号探测器从外星表面发回的第一批图像。
Cassini号来回Titan星上百次,利用它的重力,逐渐改变绕土星的飞船轨道。
Titan星的浓密大气层
Titan星和 Rhea星,环绕土星运行的第一大和第二大卫星。地球的卫星月球比Rhea星大,但是比Titan星要小。
Cassini号利用Titan星的重力绕行土星环,爬升至环平面和环间的缝隙上方。
模糊的D环,最靠近土星的环。
亮而窄的F环
Epimetheus星,只有在上止点勉强可以看见,在A环上投下阴影。
土星A环和B环之间是“Cassini环缝”
B环的详细情况
Cassini号拍摄到了日光反射,用背景恒星来测量土星环的不透明度。
日光反射形成的彩虹效应。
来自心宿二的光穿过土星环
13年来,Cassini号见证了土星62颗卫星的复杂运行。
Rhea 星和 Epimetheus星
顺时针:Telesto星, Prometheus星, Titan星,Dione星
发光的Titan星和小小的Janus星
Rhea星悬浮于三颗遥远的卫星之上
左起:Dione星, Prometheus星和 Tethys星.
左起:Tethys星,Enceladus星,有厚厚大气层的Titan星
环平面上的Enceladus星
Enceladus星的外层冰壳包裹着水的海洋,有因土星重力拉伸和挤压而受热的热液口。
Cassini号在Enceladus星的南极附近发现了喷泉,在这里,羽流射入上空,之后像白雪一样落回。
在Cassini号飞行过程中,观测到了喷泉喷发。
Cassini号多次飞过羽流。飞船上的仪器探测到几个潜在生命分子,但并非特意寻找微生物。
Enceladus星上会有外星生命吗?这个问题要留给将来,另一艘太空船了。
Enceladus星上的喷雾形成了土星的漫射E环
Rhea星是土星的第二大卫星,有将近1000英里宽,表面布满了陨石坑。
和地球的卫星月球一样,土卫八的轨道和它的行星是同向的。它的其中一个半球面由暗物质构成,因此两半球面颜色差异巨大。
Cassini号四次飞近Dione星。发现了另一个冰层下包裹着水的卫星。
凹凸不平的土卫五远远的悬浮于Dione星上
Dione星上脆弱的地形
Tethys星大部分是水冰。它拥有两种地形,一种由许多坑洞组成,另一种是黑暗的火山带。
由于紫外线照射,tethys表明是明亮的白色
mimas星是太阳系中磨损最严重的卫星,留有来自古老撞击的凹痕。
并不是所有土星卫星都是圆的。hyperion星有凹痕,不规则,绕着土星,在它的轨道上混沌地自转。
Janus星和 Epimetheus星 轨道相同,在这场无尽的接力赛中,它们每四年交换一次位置。
Epimetheus星
Janus星
当Janus星和 Epimetheus星交换位置时,重力在土星B环上形成波峰。在过去的几十年间,波峰形成了一个螺旋波,过去卫星横道的螺旋式记录。
土卫十造成的土星B环的波动
Cassini号研究了神秘的明亮辐条,第一次见到是在在旅行者号飞船上,在土星的春分时出现在侧光下。
穿过janus星和mimas星的微弱辐条
春日的阳光也帮助Cassini号发现了在环上投下阴影的团块和小行星。
镶嵌在环间的小行星
扁平的小行星pan在环间闯出了一条路,而土卫三十五在它所经过之路留下了波动尾流。
pan星
pan星在土星A环的恩克环缝间环行
Prometheus星 和Pandora星跨坐在狭窄的F环上,F环是一条由卫星内部的重力连接的窄带。
Prometheus星 和Pandora星
F环中的连接和曲折
Prometheus星 在F环中形成了新的波动
Cassini号拍摄的一些最引人注目的照片是抽象的-有着重叠阴影的同心环。
卫星和土星环穿过土星云形成了淡淡的阴影。
当Cassini号与土星环平行时,土星扁平的形状就清晰了。土星两极扁平。
极地扁平的新月形的土星
一些轨道在土星背后,有几小时的黑暗时期。
从飞船上看天王星,是远处的一个蓝色小斑点。
之后Cassini号回头,穿过土星环,寻找地球。
经过22天土星环内航行之后,Cassini号将在周五进入土星波状云。飞船将会完全烧毁自己,以免污染Enceladus星和Titan星。
Cassini号的最后影像将会在周四拍摄,隔天传回地球。这些图片包括土卫二在划过土星的一瞬。
在土星大气层烧毁
撰文:Jonathan Corum
翻译:强棋媗
编辑:强棋媗
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