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土卫二是土星的62颗卫星之一。在希腊神话中,土卫二(恩克拉多斯)是名为盖亚或具有更广为人知的姓名——地球和天王星(其时也被称为天空)所生的伟人之一。

当你注视无尽的太空深渊时,存在这样一个大多数人都认同的的观念:你看到的最亮的物体是星星,即便还存在其他天体的亮度和他们相同,乃至更亮。但是,有一个天体的确异乎寻常,它恰好是土星的一颗十分亮堂的天然卫星,具有反射才能,它被称为土卫二(恩克拉多斯)。

几十年来,科学家们一向不知道为什么这颗卫星会如此亮堂和具有反光的特质,但近几年,笼罩着土卫二的奥秘面纱现已被揭开。首要,让咱们来看看土卫二的发现进程以及它的轨迹和自转特征。

图解:土星第六大卫星——土卫二(图片来历:喷气推动实验室(JPL)/维基同享资源)

关于土卫二的材料

土卫二是土星62颗卫星之一,它是由闻名的德国出世的英国天文学家威廉·赫歇尔于1789年8月28日,在世界上第一个40英尺望远镜的协助下发现的!土卫二与地球的间隔为12.72亿公里。

在太空时代之前,人们很难观察到这种异常现象,因为土星环的反射才能也很强。土卫二坐落土星的E环上,间隔土星中心18万至48万公里。

关于土卫二的希腊神话

恩克拉多斯命名的创意来自希腊神话。在希腊神话中,恩克拉多斯是盖亚(也便是地球)和天王星(其时也被称为天空)所生的伟人之一。

图解:关于土卫二的运转轨迹-从土星北极上方拍照土卫二的轨迹(赤色部分)(图片来历:会歌唱的獾/维基同享)

在E环内,它的轨迹间隔星球中心约238,000公里,每32.9小时绕土星运转一周,速度之快足以让它在一个晚上的观测中被发现。与土卫四,土卫三和土卫一相同,土卫二也被认为是首要的内部卫星之一。

土卫二的古怪之处在于,它一起围绕着土卫四和土星旋转!每绕着土卫四转一圈,它就绕土星转两圈。因为施加在卫星上的多重引力,它的形状发生了改动,构成卫星结构的潮汐变形。

关于土卫二的地质状况

这种热量流失具有重要的地质含义,涉及到卫星外表的极点散热。1981年8月,“旅行者2号”第一次对土卫二外表进行了清晰的研讨。

土卫二的水火山

经过对高分辨率图画的剖析,土卫二上有不同类型的区域,既有凹坑地势,也有滑润的地势,以及脊状地势的小道。对科学家来说,这些润滑的外表是一个适当重要的发现,因为这些润滑的外表是由水火山作用而发生的。

图解:以土卫二的视角看土星-土星,以土卫二的视角观测(图片来历:维基同享)

水火山的首要代表是一种被称作冰火山的特别火山。与地球上的一般火山不同,低温火山不会喷出熔融的岩石。相反,它们会爆破发生水、氨或甲烷。问题是,为什么土卫二的火山喷射会有如此不同的成果呢? 为此,咱们需求了解火山的性质。

火山通常是一座山顶有火山口的小山,只要当地壳下需求开释必定的压力时,火山才会喷射。火山只会喷出岩浆中的物质;就地球而言,这是以热的熔融岩石的方式呈现的。但是,事实上,土卫二上的冰火山大多喷出水,这意味着在这颗天然卫星厚厚的冰壳下面有一个宽广的海洋。

土卫二的喷泉:地表下的海洋

像前面说到的,在这颗卫星的地壳之下,储存着很多的水资源。当这个储水资源物体的压力到达极高时,冰火山为了开释压力就会喷射。随之就会构成一层新的冰,每次冰火山爆发时都会持续分层。这些添加的冰层逐步使外表润滑,卫星的高度反射性便是来自于润滑的、结冰的天体外表。

对此咱们陷入了两难地步……冰的反射性并不强,但是在土卫二上冰的折射率很高,究竟卫星是怎么反射这么多光的呢?

图解:朗伯反照率-来自润滑外表的漫反射和镜面反射。光线代表的发光强度,这是依据朗伯的余弦规律改变的抱负漫反射。(图片来历:Giannig46/wikimedia Commons)

为什么土卫二如此的亮?

咱们之前说过冰的反射性比水弱,但也有一些状况是冰比水更具反射性,这能够经过反照率效应来了解。这给出了太阳辐射的漫反射与总太阳辐射的比值。漫反射是一种入射光线不是在单一光线中反射,而是作为多个漫反射光线反射的反射类型。这是因为它所反射的外表的基本粒子特性决议的,简略地说,反照率是一个无量纲的量,它表明某种特定的物质反射阳光的程度。

反照率值从0到1不等。0表明无反射,1表明全反射。值为0意味着外表是一个“完美的吸收器”,它吸收一切进入的能量,而值为1意味着它是一个“完美的反射器”。含盐量高的冰(如咱们的冷冻海水)比不含杂质的正常水或淡水具有更高的反照率。此外,如咱们所见,土卫二上的水含有甲烷和氨,这添加了反照率作用。

现在,听说地球上的海冰反照率值为0.5到0.7。这意味着海洋只反射6%的太阳辐射,其他的都被吸收,而海冰则能够反射50-70%的太阳辐射。海冰吸收的太阳能更少,然后导致其外表更冷。此外,假如咱们假定土卫二上冰的反照率值大致相同,那么天然卫星彻底掩盖在数公里厚的冰上,这意味着它将反射掉在它上面的一切光线,反射水平大于或等于地球上海冰的反射质量,然后使它成为咱们太阳系中最具反射性的天体。

参考材料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. sciabc-西西西

NASA

Space.com

hyper physics

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