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不僅陰陽臉,還有一道「飛船焊接處」,土衛八為何長得如此詭異?

2024-07-08科學

太陽系內,擁有衛星數量最多的是土星。去年5月,在原有的基礎上,科學家又確認了土星的28顆新衛星。

這也讓土星的衛星數量達到了驚人的117顆,而另一顆擁有衛星數量眾多的木星,其衛星數量也只有95顆。

土星的這麽多衛星,並非都是在人類科技進步後發現的,還在三百多年前,天文學家就開始逐步認識到土星的衛星了。

這麽多衛星中,有那麽一顆衛星相當特殊。由於外形奇特,很多人甚至認為它不是顆衛星,而是隱藏著的宇宙飛船。

那麽,這顆衛星究竟有什麽奇特之處?它又是何時被發現的呢?

三百多年前天空的「陰陽臉」

時間回到353年前,當年秋天,那個叫卡西尼的天文學家,像往常一樣在觀察土星。

就在一個夜晚,他用望遠鏡在土星的西側區域,發現了一顆全新的星星。時間很快來到第二年春天,卡西尼在晴朗的夜空,仍舊觀察和尋找著這顆星星。

他之前一直是在土星的西側區域觀察的,隨即想從土星的東側區域看到它。但是卡西尼失策了,不管他如何觀察,在更換區域後,就是看不到這顆星。

等過了一年時間,他又在土星的西側看到了這顆星星,緊接著在第三年的2月份,他再次在相同的空域看到了它。

這顆被卡西尼發現的星星,就是我們所熟知的土衛八。從土星內側算起,它處在第八個軌域上。而從所有土星的衛星來看,它又是第三大衛星。

而對卡西尼來說,彼時他最關註的,是這顆星星為什麽有時候會看不見。這種情況困擾了卡西尼很久,一直到1705年,隨著望遠鏡技術的提升,這次的卡西尼,總算是在土星的東側區域看到了它。

只是從亮度上來看,土衛八在不同區域的亮度似乎不一樣。卡西尼由此得出了一個大膽的結論,他認為這顆星星的特點,就是能明顯區分為兩半。

一半是明亮,一半的暗淡的,而且明亮的一面,始終面向其母星土星。正因為這種特點,人類在地球上觀察,看到的永遠是處在土星西側區域明亮的部份。

因為東側區域亮度較暗,當年卡西尼的望遠鏡沒有改進的時候,所以沒有看到。

卡西尼當時的猜測無疑是正確的,三百多年後,人類擁有了更先進的望遠鏡,並且可借助探測器近距離觀測,進一步明確了土衛八的這種明暗特點。

一半看起來亮,一半看起來暗,由此它便有了陰陽臉的綽號。問題來了,為什麽這顆衛星,會呈現出如此奇怪的狀態呢?

隕石把它的一半臉「扇」腫了

假如把星星的表面看成是人臉,太陽系乃至宇宙內,人類迄今發現的行星,絕大多數行星的臉,都是對稱且色澤是一致的。

可土衛八就是這樣一個例外,它那張臉看起來明暗不一,色澤完全不一致。

時至今日,當科學家從地球上觀察土衛八,明暗的界線十分清晰。為了作出區分,當年首次發現土衛八的卡西尼,他的名字被命名為了暗淡的一面,叫卡西尼區。明亮的一面,則是用隆塞斯瓦列斯的名字命名的。

卡西尼活著的時代,望遠鏡的技術有限,因此科學家只發現了這一現象,但難以解釋背後的形成原因是什麽。

到了20世紀,科學家相信土衛八的表面之所以會呈現出這種狀態,應該是由隕石撞擊以及表面溫度存在差異共同形成的。

在土衛八表面,暗淡的一面,被更多的深色物質所填充,因此看起來顏色就較深。形象一點說,這就好比隕石在扇土衛八的臉,有一半的臉被扇腫了,因此顏色上看起來就更深。

同時,隕石的撞擊,僅僅是形成這種明暗差別的一個因素,中間還有更關鍵的溫度因素在發揮作用。

科學家此前研究發現,土衛八整體的質素,只有月球的四十分之一,體量輕且密度小,所以科學家猜測土衛八的內部,絕大部份的構成成分應該是水冰。其最內層的巖石核心區域,應該很小。

此外,土衛八每自傳一圈,相當於地球上的79天。如此漫長的自傳時間,導致土衛八面向太陽和背向太陽的兩個區域,溫度存在很大的差異。

按照科學家的猜測,在土衛八的卡西尼區也就是暗的一面,由於暗色部份更容易吸熱,使得這一區域的溫度比明亮區域的溫度高出很多。

溫度很高,意味著陰暗的區域,冰體更容易融化,而在另外的明亮區域,反倒是重新凝結。

這種區分,會導致明暗的差異越來越大。科學家推測,暗色區域的暗色物質,除了有填充的隕石撞擊成分,還有溫度差異下,表面冰體融化後殘留形成的粗屑。

經過長時間的累積,使得暗的區域看起來越來越黑。按照科學家此前的推斷,在長達1000萬年的時間裏,暗淡區域的冰層,可能融化了20米後。

而在明亮區域的部份,消失的冰層可能只有10米。兩者顯著的差距,也使得明暗的區分越來越明顯。

在太陽系中,不管是行星還是體積小的衛星,只有土衛八的表面存在這種明顯的區別。

而土衛八除了這一點和別的衛星不一樣外,它的表層還有其他更特殊的地方。

焊縫、腰帶、突脊

很長一段時間,科學家只能透過望遠鏡觀測土衛八,近距離觀測,直到探測器接近土星所在的區域,科學家這才近距離看到了土衛八的樣子。

2004年,卡西尼號探測器,近距離拍攝到了土衛八表面的照片。等資訊傳送回地球,科學家驚奇的發現,在土衛八的表面,居然有一道明顯凸起的區域。

這個突起的部份很窄,平均只有20公裏左右,但是它卻很長,跨度達到了1300公裏。至於它的高度,平均為13公裏,有些最高的區域可達到20公裏。

這樣奇特的地貌特征,遠遠看起來,就像土衛八的身上纏了一圈腰帶。而在天文學界內部,天文學家將其稱之為赤道脊,或者是赤道突脊。

更有意思的地方在於,這一奇特的隆起部份,並沒有全部環繞土衛八,大部份只出現在了陰暗一面的球體中間區域。

經過進一步分析科學家發現,在這一窄長的區域內,地形地貌特征是很復雜的,既有高聳入雲的山峰,也有長達數百公裏的懸崖。

除此之外,在有些地段還有平行的山脊。這些不同的地形單元組合在一起,讓這條腰帶看起來相當的詭異。

而在土衛八表面明亮的區域部份,則不存在這樣的突脊。該區域內是一些獨立的山峰,高度可以達到10公裏以上。

科學家還發現,在陰暗面的赤道突脊區域,有很多地方都有被猛烈撞擊的痕跡。這就說明,該地貌特征的形成,已經有很長一段時間了。

那麽,究竟是什麽因素,導致了這種奇特的地表特征呢?

目前的三種假設

圍繞土衛八上的這條腰帶,科學家多年來提出了各種猜測,目前主流的猜測有三種。

第一種猜測,跟土衛八早期的自轉速度過快有關。

提出這一假設的科學家認為,現在看到的赤道突脊,是土衛八早年在形成過程中的殘留部份。

具體來說,早年土衛八剛形成的時候,自傳的速度相當快,科學家計算的時間為17個小時。

在這樣的自傳頻率下,突出的部份固化速度也很快,最終便在赤道區域內,殘留了這個特征。

第二種假設,則是跟土衛八的結構成分有關。一部份科學家認為,由於土衛八是水冰結構,地下區域有湧出的冰體,然後最終凝結在了一起,形成了表面這種特征。

這一猜測,無法解釋為何突脊部份,只存在於陰暗區,明亮區域部份為何沒有。

最後一種猜測是,科學家相信突脊來自於外部。在土衛八形成的早期,它的周圍存在一個環狀系統。

這個環狀系統繞著土衛八執行,後來因為一部份崩塌了,最終在土衛八的部份區域形成了赤道突脊。

目前來看,上述三種猜測,都有其合理的一面,但也無法解釋,為何這種地表特征只存在於特定的區域。

也正因為這一點,大眾的解釋就相對簡單了,有人認為赤道突脊並非自然產物,而是智能生命留下的痕跡。

整個土衛八也不是一顆衛星,而是一艘巨大的飛行器。

會是宇宙飛船嗎

科學推測要嚴謹,而大眾的猜想可天馬行空。有人就認為,土衛八上的赤道突脊,像是一種焊接部份。

如果把土衛八看作是一艘巨大的飛行器,赤道突脊的區域,很可能就是飛船的連線區域。

除了這一點外,土衛八整體很輕,甚至比月亮都輕。而在科幻和猜想中,月球都是外星人制造的飛行器,土衛八更輕的體量,再加上奇特的外觀,似乎就更符合飛行器的特征了。

既然是猜測,就可以隨便想,如果土衛八真的是飛行器,那麽制造它的外星人,其技術可真夠糙的。

既然都能造像衛星這麽大的飛行器了,為什麽外表卻粗糙無比?至少,應該把它建造得像別得衛星那樣吧。

從這個角度看,似乎又不能說明它是外星生命建造的。

結語

就目前的情況看,雖然科學家對土衛八還有很多不了解的地方,但它其實就是一顆衛星,唯一的差異就是表面看起來更粗糙一些。

而事實上,衛星或者行星的表面差異,本身在宇宙內也不算太奇怪。隨著人類技術的進一步發展,未來或許還能看到更奇怪的天體。