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美證實(shí)水冰遷移造就土衛(wèi)八陰神秘陽臉
www.fjnet.cn?2009-12-14 10:21? ?來源:新浪科技    我來說兩句

“旅行者(Voyager)”號(hào)和“卡西尼”號(hào)傳回的圖片顯示,,面對(duì)土星軌道一側(cè)的黑暗物質(zhì)一直延伸到赤道附近的反面,。反面明亮的物質(zhì)主要是由水冰構(gòu)成,亮度比黑暗材料的大10倍,這些材料穿過北極和南極一直延伸到正面,。這是“卡西尼”號(hào)在2007年9月10日飛越土衛(wèi)八,它隨機(jī)攜帶的“成像科學(xué)子系統(tǒng)”(Imaging Science Subsystem)照相機(jī)拍到的這顆衛(wèi)星的照片,。

德國(guó)柏林自由大學(xué)的蒂爾曼·登克(Tilmann Denk)是在《科學(xué)》雜志發(fā)表的其中一篇論文的第一作者,,他說:“(‘卡西尼’號(hào)的)‘成像科學(xué)子系統(tǒng)’拍到的圖片顯示,土衛(wèi)八正面上的亮和暗材料都比反面的相同材料顯得更紅,?!钡强酥赋觯列l(wèi)八的正面被暗紅色塵埃覆蓋,,因此顯得更暗,,這些塵埃可能是從圍繞土星運(yùn)轉(zhuǎn)的其他衛(wèi)星上吹來的,。

這些塵?;蛟S與最近美國(guó)宇航局的斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡(Spitzer Space Telescope)發(fā)現(xiàn)的圍繞在土星周圍的巨大的環(huán)狀物有關(guān)。然而這些圖片顯示,,降落的灰塵并不是導(dǎo)致土衛(wèi)八兩側(cè)亮度截然不同的唯一原因,。登克說:“土衛(wèi)八上非常復(fù)雜且界線分明的明暗面,顯然不是由塵埃降落形成的,,事情并沒那么簡(jiǎn)單,。因此我們必須找出其他可導(dǎo)致這一現(xiàn)象的機(jī)制?!?/p>

近距離拍到的圖片為科學(xué)家提供了一些線索,,顯示出熱隔離(thermal segregation)的跡象。這一理論認(rèn)為,,水冰從面對(duì)太陽的一面(更溫暖的區(qū)域)移向極面更加寒冷的區(qū)域,。因此前者的亮度變暗,溫度升高,,后者的亮度變大,,溫度降低。由美國(guó)科羅拉多州波德西南研究所(Southwest Research Institute in Boulder)的約翰·斯賓塞(John Spencer)和登克負(fù)責(zé)撰寫的另一篇科學(xué)論文指出,,水冰遷移起到重要作用,。研究人員通過把“成像科學(xué)子系統(tǒng)”的圖像與“卡西尼”號(hào)的合成紅外分光計(jì)(Composite Infrared Spectrometer,CIRS)獲得的熱量信息結(jié)合在一起,,制成土衛(wèi)八的電腦模型,。

合成紅外分光計(jì)在2005年和2007年獲得的觀測(cè)資料發(fā)現(xiàn),,暗區(qū)的溫度(129度絕對(duì)溫標(biāo),零下227華氏度)足以使積存數(shù)億年的大部分冰蒸發(fā)掉,。土衛(wèi)八的自轉(zhuǎn)周期很長(zhǎng),,土衛(wèi)八上的一天,相當(dāng)于79個(gè)地球日,,因此與自轉(zhuǎn)速度更快的衛(wèi)星相比,,每天土衛(wèi)八得到太陽照射的時(shí)間更長(zhǎng)。斯賓塞和登克提出,,不斷下降的塵埃使土衛(wèi)八的正面顯得更加暗淡,,較深的顏色有助于吸收更多陽光,最終導(dǎo)致赤道附近的冰蒸發(fā)掉,。

蒸發(fā)的冰會(huì)在溫度更低,,更加明亮的極地,即土衛(wèi)八的反面重新凝結(jié),。冰蒸發(fā)后,,會(huì)在這顆衛(wèi)星表面留下顏色較暗的物質(zhì),使正面和赤道附近的溫度升高,,變得更暗,,使冰繼續(xù)蒸發(fā)。與此同時(shí),,在冰的冷凝作用下,,反面和極地變得更亮、更冷,。這種現(xiàn)象導(dǎo)致現(xiàn)在的土衛(wèi)八表面明暗分明,。這顆衛(wèi)星相對(duì)較小的體積(直徑大約只有900英里,即1500公里)和它相對(duì)較弱的引力,,都使冰很容易從一半球移到另一半球,。斯賓塞說:“土衛(wèi)八是全球性冷暖循環(huán)失控的受害者?!?(孝文)


責(zé)任編輯:蔡杏
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