土衛五的英語名(ming)字利亞(ya)(Rhea)乃(nai)源(yuan)自希臘神話中(zhong)十(shi)二泰坦巨神之一瑞亞(ya)(眾神之母,希臘語:Ρ?α?)。
卡(ka)西(xi)尼稱呼了(le)他所發現的(de)4顆土(tu)(tu)(tu)(tu)星衛星(土(tu)(tu)(tu)(tu)衛三、土(tu)(tu)(tu)(tu)衛四、土(tu)(tu)(tu)(tu)衛五(wu)、土(tu)(tu)(tu)(tu)衛八)為路易之星(Sidera Lodoicea)來紀念(nian)路易十四世(shi)。而天文學家則(ze)根(gen)據習慣(guan)將它們稱乎為土(tu)(tu)(tu)(tu)衛一至土(tu)(tu)(tu)(tu)衛五(wu)。在土(tu)(tu)(tu)(tu)衛一與土(tu)(tu)(tu)(tu)衛二于(yu)1789年被發現后,編號延(yan)伸到土(tu)(tu)(tu)(tu)衛七(qi)。
天文學(xue)家約翰·弗里德(de)里希(xi)·威廉·赫歇爾(er)(威廉·赫歇爾(er)的兒子,也是土(tu)衛一與(yu)土(tu)衛二的發現(xian)人)后來(lai)(lai)在《好(hao)望角觀(guan)測結果》(Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope)中(zhong)建(jian)議這7顆衛星(xing)應該以(yi)泰坦(tan)神族來(lai)(lai)命名,后來(lai)(lai)這項(xiang)建(jian)議被正式采用。
土衛五(wu)(wu)由冰(bing)所(suo)構成(cheng),密(mi)度約為(wei)1.233g/cm。這(zhe)樣(yang)(yang)低的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)度顯示它是由25%的(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)(yan)石(shi)(密(mi)度3.250 g/cm)與75%的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)冰(bing)(密(mi)度1.000 g/cm)所(suo)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。雖然土衛五(wu)(wu)是太(tai)陽系第9大(da)衛星,不過(guo)它的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)只能排(pai)在(zai)(zai)第10位。早(zao)期天(tian)文學(xue)家估計(ji)它擁有(you)巖(yan)(yan)石(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)核(he)心(xin)。然而(er)卡西尼號近距離(li)探(tan)測的(de)(de)(de)(de)(de)結果顯示它的(de)(de)(de)(de)(de)軸轉(zhuan)動慣量(liang)系數為(wei)0.4kg,這(zhe)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)數據表明土衛五(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)內部幾乎都是一(yi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質,因為(wei)巖(yan)(yan)質核(he)心(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)會(hui)使(shi)質量(liang)慣性矩落在(zai)(zai)3.4左右。土衛五(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)三維模型也與流體靜力平衡。
土衛(wei)五(wu)的特征有些類似土衛(wei)四,這顯示它們可能有類似組成與歷史。土衛(wei)五(wu)受到(dao)日照地區的溫(wen)度(du)(du)為開氏99度(du)(du)(攝氏?174度(du)(du)),而陰(yin)影地區的溫(wen)度(du)(du)則介于攝氏?200度(du)(du)與攝氏?220度(du)(du)之間(jian)。
土衛五的(de)(de)表(biao)面有明(ming)顯的(de)(de)坑(keng)洞與明(ming)亮(liang)的(de)(de)細微特(te)征。它的(de)(de)表(biao)面根(gen)據坑(keng)洞密度可以被(bei)分成2個不同的(de)(de)地(di)理(li)區域(yu),第一個地(di)區包括(kuo)直徑(jing)在(zai)40公理(li)以上的(de)(de)坑(keng)洞,而(er)第二(er)個地(di)區則(ze)相反,并位在(zai)極區與赤道地(di)區。這也顯示在(zai)土衛五形成的(de)(de)過程中曾經發(fa)生大規模(mo)的(de)(de)重組事件。
主要的(de)(de)(de)(de)半球受(shou)到嚴重的(de)(de)(de)(de)撞擊,并且非常明(ming)亮(liang)。就像(xiang)木衛(wei)四上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)坑(keng)(keng)洞一(yi)樣,土(tu)衛(wei)五的(de)(de)(de)(de)坑(keng)(keng)洞缺(que)乏在月球與(yu)水(shui)星上(shang)(shang)可(ke)以(yi)觀(guan)測(ce)(ce)到的(de)(de)(de)(de)明(ming)顯(xian)特征。在另(ling)一(yi)個半球上(shang)(shang)可(ke)以(yi)見到明(ming)亮(liang)的(de)(de)(de)(de)網絡(luo)出現在黑色(se)的(de)(de)(de)(de)地表上(shang)(shang),少(shao)數(shu)坑(keng)(keng)洞也可(ke)以(yi)被辨(bian)識出來(lai)。這(zhe)些明(ming)亮(liang)的(de)(de)(de)(de)區域曾被認為是(shi)在土(tu)衛(wei)五早(zao)期從冰火山所噴發出來(lai)的(de)(de)(de)(de)物質。不過最(zui)近對于土(tu)衛(wei)四的(de)(de)(de)(de)觀(guan)測(ce)(ce)顯(xian)示,散布地表的(de)(de)(de)(de)明(ming)亮(liang)條紋其(qi)實(shi)是(shi)冰構成的(de)(de)(de)(de)懸崖(ya),于是(shi)天(tian)文學家推測(ce)(ce)土(tu)衛(wei)五上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)條紋也是(shi)由冰組成的(de)(de)(de)(de)懸崖(ya)。
卡西尼(ni)號在(zai)2006年1月17日近距離飛(fei)越(yue)土(tu)衛五,并拍設(she)一系列高分辨率的照(zhao)片(pian)。雖然科學分析仍然在(zai)進行中,不過這些照(zhao)片(pian)顯示(shi)土(tu)衛五表面的條紋類似土(tu)衛四的條紋結構,其實是冰懸崖。
美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家航(hang)空航(hang)天局在(zai)2008年3月6日宣布(bu)土衛(wei)五(wu)可(ke)能擁有(you)一個稀薄(bo)的(de)環帶,這也是(shi)人類(lei)首次在(zai)衛(wei)星(xing)發(fa)現環帶系(xi)統。這個環帶系(xi)統的(de)存(cun)在(zai)是(shi)因為卡西(xi)尼(ni)號發(fa)現土星(xing)的(de)磁場在(zai)土衛(wei)五(wu)附(fu)近(jin)(jin)有(you)高(gao)能量(liang)的(de)電子流(liu)所推論出來(lai)的(de)。塵(chen)土與碎石延(yan)伸至土衛(wei)五(wu)的(de)希爾球區域,不(bu)過在(zai)靠近(jin)(jin)土衛(wei)五(wu)的(de)附(fu)近(jin)(jin)更加(jia)稠密(mi),顯示土衛(wei)五(wu)可(ke)能擁有(you)3條密(mi)度(du)較(jiao)高(gao)的(de)細環帶。
卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)(ni)號(hao)(hao)(hao)在(zai)近(jin)距(ju)(ju)離(li)(li)內拍(pai)(pai)攝(she)(she)一些土衛(wei)(wei)五(wu)(wu)的照片(pian),其中最接近(jin)的一張是在(zai)2005年11月(yue)26日所(suo)攝(she)(she)的,距(ju)(ju)離(li)(li)僅500公(gong)里。另(ling)外一次近(jin)距(ju)(ju)離(li)(li)飛越則(ze)是在(zai)2007年8月(yue)30日,距(ju)(ju)離(li)(li)為(wei)5,750公(gong)里。而在(zai)卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)(ni)延(yan)伸任務中則(ze)計(ji)劃在(zai)2010年3月(yue)2日從100公(gong)里的距(ju)(ju)離(li)(li)掠過土衛(wei)(wei)五(wu)(wu)。美國(guo)宇航(hang)局“卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)(ni)”號(hao)(hao)(hao)在(zai)接近(jin)土星(xing)土衛(wei)(wei)五(wu)(wu)時,探測器上的一臺帶有靈敏紅外波段(930毫微米)濾(lv)色鏡的窄角照相機利用可見(jian)光拍(pai)(pai)攝(she)(she)到土衛(wei)(wei)五(wu)(wu)南極(ji)地區,拍(pai)(pai)攝(she)(she)時土衛(wei)(wei)五(wu)(wu)與“卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)(ni)”號(hao)(hao)(hao)之(zhi)間的距(ju)(ju)離(li)(li)約為(wei)23.9萬千米,太陽、土衛(wei)(wei)五(wu)(wu)與“卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)(ni)”號(hao)(hao)(hao)之(zhi)間的角度為(wei)56°,分辨率(lv)約為(wei)1千米每線(xian)。
與土衛五表面(mian)其(qi)(qi)余部分一樣,其(qi)(qi)南極地(di)區在幾百萬年里布滿大量隕石坑(keng),在這些(xie)詳細(xi)照片(pian)上(shang)可以(yi)看(kan)出,在較巨大的(de)隕石坑(keng)上(shang)布滿有“麻子”般的(de)小(xiao)坑(keng)。在所示照片(pian)左邊(bian),可以(yi)看(kan)到更令人感(gan)興(xing)趣的(de)溝槽,照片(pian)右上(shang)部最清晰(xi)的(de)隕石坑(keng)具有橢圓形狀,它的(de)大小(xiao)為115×91千(qian)米。
“卡西(xi)(xi)尼-惠更(geng)斯”號(hao)飛行是美(mei)國宇航(hang)局(ju)與歐洲航(hang)天局(ju)和(he)意大利航(hang)天局(ju)的合作(zuo)計劃,“卡西(xi)(xi)尼”號(hao)探測器的控制委托美(mei)國加州(zhou)帕薩迪納美(mei)國宇航(hang)局(ju)噴氣推進實驗室負責。
軌道(dao)半長軸:527108km
軌道離心率:0.0012583
軌道周(zhou)期(qi):4.518212天
軌(gui)道傾角:0.345°(與土星的赤道相比)
衛星(xing)(xing)所屬星(xing)(xing)球:土星(xing)(xing)
大小: 1535.2 × 1525 × 1526.4 km
平均(jun)半(ban)徑: 764.30 ± 1.10 km
表面(mian)積(ji): 7 337 000平方千米
質(zhi)量(liang): (2.306 518 ± 0.000 353)× kg (~3.9× 倍地球質(zhi)量(liang))
平均密度: 1.233 3 ± 0.005 3 g/cm
赤(chi)道表面(mian)重力(li): 0.264 m/
宇宙速度: 0.635 km/s
自(zi)轉周期(qi): 4.518 212 d(同步)
軸傾斜: zero
反(fan)照率(lv): 0.949 ± 0.003
星等: 10
美(mei)國國家宇(yu)航局(NASA)公(gong)(gong)布了一段(duan)(duan)“卡西尼”號土(tu)星(xing)探測器拍攝到的(de)(de)(de)土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)的(de)(de)(de)珍貴視(shi)(shi)頻圖(tu)像。之(zhi)所以(yi)說它(ta)珍貴,是因為(wei)這(zhe)段(duan)(duan)總共15秒長的(de)(de)(de)視(shi)(shi)頻記錄下了土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)上發生(sheng)(sheng)日食的(de)(de)(de)全過(guo)程。這(zhe)次公(gong)(gong)布的(de)(de)(de)視(shi)(shi)頻總共由17幅圖(tu)像組成,拍攝于2008年8月19日。當(dang)時土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)正在(zai)(zai)逐漸進入(ru)土(tu)星(xing)的(de)(de)(de)陰(yin)影區域。從視(shi)(shi)頻中可以(yi)清(qing)楚地看到,土(tu)星(xing)在(zai)(zai)土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)上投(tou)(tou)下的(de)(de)(de)陰(yin)影的(de)(de)(de)邊(bian)(bian)緣(yuan)非常模糊,這(zhe)一點與月球(qiu)在(zai)(zai)地球(qiu)上投(tou)(tou)下的(de)(de)(de)陰(yin)影存在(zai)(zai)很明顯的(de)(de)(de)差(cha)異(yi)。專家們指出,之(zhi)所以(yi)會出現(xian)這(zhe)種差(cha)異(yi),主要是因為(wei)土(tu)星(xing)是一顆氣態行(xing)星(xing),其外部邊(bian)(bian)界(jie)本身就不(bu)是非常清(qing)晰,這(zhe)導(dao)致其產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)陰(yin)影也(ye)不(bu)會非常清(qing)楚。
懸在土(tu)星環前方的(de)(de)小(xiao)衛(wei)星土(tu)衛(wei)五就像是一(yi)粒珍珠。去年11月初,繞(rao)軌(gui)道運行的(de)(de)“卡(ka)西尼(ni)”號欣賞到(dao)這一(yi)罕見的(de)(de)景象。照片并非“原(yuan)版(ban)”,而是進行了(le)旋轉。
“卡西尼”這個名字(zi)來源于意大(da)利天文(wen)學家(jia)喬凡尼·多美尼科·卡西尼,正是他在1672年發(fa)現了土(tu)衛(wei)五(wu)。天文(wen)學家(jia)2008年宣布,土(tu)衛(wei)五(wu)可能是第(di)一顆已知擁(yong)有自身昏暗環系統的衛(wei)星。
據(ju)NASA介(jie)紹,“卡西尼”號(hao)在拍攝這段視頻時(shi)距離土衛五約有45萬公里,圖(tu)像的(de)分辨率為(wei)2.7公里。
其直徑為1528公里,與土星平均距離約50萬公里。到目前為止,“卡(ka)西尼(ni)”號(hao)已成(cheng)功繪制了出了土衛(wei)五表面的(de)全(quan)景圖(tu)像。有(you)關該(gai)天體最有(you)趣的(de)發(fa)現(xian)(xian)出現(xian)(xian)在(zai)2008年夏季。當時有(you)天文學家指出:土衛(wei)五可能也擁有(you)自己的(de)光環系(xi)統。他們解釋說,“卡(ka)西尼(ni)”號(hao)上的(de)探測(ce)設備發(fa)現(xian)(xian)土衛(wei)五周圍環繞著大(da)量(liang)碎片,形成(cheng)一個范(fan)圍達數(shu)千公里的(de)盤狀碎片帶(dai)。觀測(ce)顯(xian)示(shi),在(zai)土衛(wei)五兩(liang)側還都存(cun)在(zai)著電子數(shu)量(liang)急劇(ju)減少的(de)區(qu)域。
科學(xue)家隨后進行了(le)大量(liang)模擬(ni)計算,以確定(ding)土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)是否(fou)有能力穩定(ding)住(zhu)這樣的(de)(de)環結(jie)構。結(jie)果(guo)表明,在土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)重力場(chang)以及它繞(rao)土(tu)星的(de)(de)軌道共同作用(yong)下,土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)周(zhou)(zhou)圍的(de)(de)環能夠長時間地穩定(ding)存(cun)在。科學(xue)家認為,土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)之所以有環,可能是因為在遙遠(yuan)的(de)(de)過去有小行星或彗星與土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)相撞,產生的(de)(de)碎片飄散在周(zhou)(zhou)圍逐漸聚集成了(le)光環。