土衛五(wu)的英語名字利亞(Rhea)乃源自希(xi)(xi)臘神話(hua)中十二(er)泰坦巨神之一瑞(rui)亞(眾神之母,希(xi)(xi)臘語:Ρ?α?)。
卡西尼(ni)稱呼了他所發(fa)現(xian)的4顆土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(土(tu)(tu)衛(wei)三、土(tu)(tu)衛(wei)四、土(tu)(tu)衛(wei)五(wu)、土(tu)(tu)衛(wei)八)為(wei)路(lu)易(yi)之星(xing)(xing)(xing)(Sidera Lodoicea)來紀(ji)念路(lu)易(yi)十四世。而天文(wen)學家則(ze)根據習慣將它們稱乎為(wei)土(tu)(tu)衛(wei)一至土(tu)(tu)衛(wei)五(wu)。在土(tu)(tu)衛(wei)一與(yu)土(tu)(tu)衛(wei)二于1789年被發(fa)現(xian)后,編(bian)號延伸到土(tu)(tu)衛(wei)七。
天文學家(jia)約翰·弗(fu)里德(de)里希·威廉·赫歇(xie)爾(威廉·赫歇(xie)爾的(de)兒子,也是土(tu)衛(wei)一與土(tu)衛(wei)二的(de)發現人)后來(lai)在《好(hao)望角觀測結果》(Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope)中(zhong)建議這7顆衛(wei)星(xing)應該以泰坦神族來(lai)命名,后來(lai)這項建議被正式采用。
土衛(wei)五(wu)(wu)由冰(bing)所構成,密(mi)度約為1.233g/cm。這樣低的(de)(de)(de)密(mi)度顯示(shi)它是由25%的(de)(de)(de)巖(yan)(yan)石(密(mi)度3.250 g/cm)與75%的(de)(de)(de)水冰(bing)(密(mi)度1.000 g/cm)所組(zu)成的(de)(de)(de)。雖然土衛(wei)五(wu)(wu)是太(tai)陽系(xi)第(di)9大衛(wei)星(xing),不過它的(de)(de)(de)質(zhi)量只能排在第(di)10位。早(zao)期天文學家估(gu)計(ji)它擁有巖(yan)(yan)石的(de)(de)(de)核心(xin)。然而卡西尼(ni)號(hao)近(jin)距(ju)離探(tan)測的(de)(de)(de)結果顯示(shi)它的(de)(de)(de)軸轉動慣(guan)量系(xi)數為0.4kg,這樣的(de)(de)(de)數據表明土衛(wei)五(wu)(wu)的(de)(de)(de)內部幾乎都是一樣的(de)(de)(de)物質(zhi),因(yin)為巖(yan)(yan)質(zhi)核心(xin)的(de)(de)(de)存在會使(shi)質(zhi)量慣(guan)性矩落在3.4左右。土衛(wei)五(wu)(wu)的(de)(de)(de)三維模型也與流(liu)體靜力(li)平衡。
土衛(wei)五的特(te)征有(you)些(xie)類似土衛(wei)四,這顯示它們(men)可能(neng)有(you)類似組成與歷史。土衛(wei)五受到日照地(di)(di)區的溫度(du)(du)為開氏99度(du)(du)(攝氏?174度(du)(du)),而陰影地(di)(di)區的溫度(du)(du)則(ze)介于攝氏?200度(du)(du)與攝氏?220度(du)(du)之(zhi)間。
土衛五的(de)(de)表面有明顯的(de)(de)坑(keng)洞(dong)與(yu)明亮的(de)(de)細微特征。它(ta)的(de)(de)表面根據(ju)坑(keng)洞(dong)密度可以被分成2個(ge)不(bu)同的(de)(de)地(di)理區(qu)(qu)(qu)域,第一個(ge)地(di)區(qu)(qu)(qu)包括直徑在40公理以上的(de)(de)坑(keng)洞(dong),而第二個(ge)地(di)區(qu)(qu)(qu)則相反,并位在極(ji)區(qu)(qu)(qu)與(yu)赤道地(di)區(qu)(qu)(qu)。這也(ye)顯示在土衛五形成的(de)(de)過程中(zhong)曾經(jing)發生大規模的(de)(de)重組(zu)事件。
主要的(de)(de)(de)半球受到(dao)(dao)嚴重的(de)(de)(de)撞擊,并且非(fei)常明(ming)(ming)亮(liang)。就(jiu)像木衛四上(shang)的(de)(de)(de)坑洞(dong)(dong)(dong)一樣,土(tu)衛五的(de)(de)(de)坑洞(dong)(dong)(dong)缺乏在月球與水星上(shang)可(ke)以(yi)(yi)觀測到(dao)(dao)的(de)(de)(de)明(ming)(ming)顯特征。在另一個半球上(shang)可(ke)以(yi)(yi)見到(dao)(dao)明(ming)(ming)亮(liang)的(de)(de)(de)網絡出(chu)現在黑色的(de)(de)(de)地表上(shang),少數坑洞(dong)(dong)(dong)也可(ke)以(yi)(yi)被辨識出(chu)來。這(zhe)些(xie)明(ming)(ming)亮(liang)的(de)(de)(de)區域曾被認為是(shi)(shi)在土(tu)衛五早期從冰火山所噴(pen)發(fa)出(chu)來的(de)(de)(de)物質。不(bu)過最近(jin)對于土(tu)衛四的(de)(de)(de)觀測顯示,散(san)布地表的(de)(de)(de)明(ming)(ming)亮(liang)條紋(wen)其實是(shi)(shi)冰構成的(de)(de)(de)懸崖(ya),于是(shi)(shi)天文學(xue)家推測土(tu)衛五上(shang)的(de)(de)(de)條紋(wen)也是(shi)(shi)由冰組成的(de)(de)(de)懸崖(ya)。
卡西尼號在2006年1月17日近(jin)距離飛越土衛(wei)五(wu),并(bing)拍(pai)設(she)一系(xi)列高(gao)分(fen)辨率的(de)照片。雖然科學分(fen)析(xi)仍(reng)然在進(jin)行中,不過(guo)這些(xie)照片顯示土衛(wei)五(wu)表(biao)面的(de)條(tiao)紋類(lei)似土衛(wei)四(si)的(de)條(tiao)紋結構,其實是冰懸(xuan)崖(ya)。
美國國家航空(kong)航天局在(zai)2008年3月(yue)6日宣布土(tu)衛(wei)(wei)(wei)五可(ke)(ke)能擁有一(yi)個稀薄的(de)環(huan)帶(dai)(dai)(dai)(dai),這(zhe)也是(shi)人類首次在(zai)衛(wei)(wei)(wei)星發(fa)現環(huan)帶(dai)(dai)(dai)(dai)系統(tong)。這(zhe)個環(huan)帶(dai)(dai)(dai)(dai)系統(tong)的(de)存在(zai)是(shi)因(yin)為卡(ka)西尼(ni)號發(fa)現土(tu)星的(de)磁場在(zai)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)五附近(jin)(jin)有高能量的(de)電子流所推(tui)論出來的(de)。塵土(tu)與碎石延伸至土(tu)衛(wei)(wei)(wei)五的(de)希爾球區域(yu),不(bu)過在(zai)靠近(jin)(jin)土(tu)衛(wei)(wei)(wei)五的(de)附近(jin)(jin)更加稠(chou)密,顯示土(tu)衛(wei)(wei)(wei)五可(ke)(ke)能擁有3條密度(du)較高的(de)細環(huan)帶(dai)(dai)(dai)(dai)。
卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)(ni)號在(zai)(zai)(zai)近(jin)距(ju)(ju)離內(nei)拍(pai)攝(she)一(yi)些(xie)土衛(wei)(wei)(wei)五(wu)的(de)照片,其中最(zui)接近(jin)的(de)一(yi)張是在(zai)(zai)(zai)2005年(nian)(nian)11月26日(ri)所攝(she)的(de),距(ju)(ju)離僅500公里。另外(wai)一(yi)次近(jin)距(ju)(ju)離飛越則(ze)是在(zai)(zai)(zai)2007年(nian)(nian)8月30日(ri),距(ju)(ju)離為(wei)(wei)5,750公里。而在(zai)(zai)(zai)卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)(ni)延伸任(ren)務中則(ze)計劃在(zai)(zai)(zai)2010年(nian)(nian)3月2日(ri)從100公里的(de)距(ju)(ju)離掠(lve)過土衛(wei)(wei)(wei)五(wu)。美國宇航局“卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)(ni)”號在(zai)(zai)(zai)接近(jin)土星土衛(wei)(wei)(wei)五(wu)時,探測器上的(de)一(yi)臺帶有(you)靈敏紅外(wai)波段(duan)(930毫(hao)微米(mi))濾色鏡的(de)窄角照相機利用可見光拍(pai)攝(she)到土衛(wei)(wei)(wei)五(wu)南極(ji)地區,拍(pai)攝(she)時土衛(wei)(wei)(wei)五(wu)與(yu)“卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)(ni)”號之間的(de)距(ju)(ju)離約為(wei)(wei)23.9萬千米(mi),太陽、土衛(wei)(wei)(wei)五(wu)與(yu)“卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)(ni)”號之間的(de)角度為(wei)(wei)56°,分辨率約為(wei)(wei)1千米(mi)每線。
與土(tu)衛(wei)五表面其余部分(fen)一樣,其南極地區在幾百萬年里(li)布(bu)滿大量(liang)隕石(shi)坑(keng)(keng),在這(zhe)些詳細照(zhao)片上可以(yi)看(kan)出,在較(jiao)巨(ju)大的(de)隕石(shi)坑(keng)(keng)上布(bu)滿有(you)“麻子”般的(de)小坑(keng)(keng)。在所示照(zhao)片左邊(bian),可以(yi)看(kan)到更令人感興(xing)趣的(de)溝(gou)槽(cao),照(zhao)片右上部最清晰的(de)隕石(shi)坑(keng)(keng)具有(you)橢圓形狀,它的(de)大小為115×91千米(mi)。
“卡西尼(ni)-惠更斯”號(hao)飛行(xing)是(shi)美國(guo)宇(yu)航(hang)局(ju)(ju)與(yu)歐洲航(hang)天局(ju)(ju)和意大利航(hang)天局(ju)(ju)的(de)合作計劃,“卡西尼(ni)”號(hao)探測器的(de)控制委托美國(guo)加州帕薩迪納(na)美國(guo)宇(yu)航(hang)局(ju)(ju)噴(pen)氣推進實驗室負責。
軌道半長軸(zhou):527108km
軌(gui)道(dao)離心率:0.0012583
軌道周期:4.518212天
軌道傾角:0.345°(與土星(xing)的(de)赤道相比(bi))
衛星(xing)所屬(shu)星(xing)球(qiu):土星(xing)
大小(xiao): 1535.2 × 1525 × 1526.4 km
平均半徑: 764.30 ± 1.10 km
表面積: 7 337 000平方千米(mi)
質(zhi)(zhi)量(liang): (2.306 518 ± 0.000 353)× kg (~3.9× 倍(bei)地球質(zhi)(zhi)量(liang))
平均密度: 1.233 3 ± 0.005 3 g/cm
赤道(dao)表面(mian)重力: 0.264 m/
宇宙速度: 0.635 km/s
自轉周(zhou)期(qi): 4.518 212 d(同步)
軸傾斜(xie): zero
反照(zhao)率(lv): 0.949 ± 0.003
星等: 10
美國國家宇航局(ju)(NASA)公布了一段“卡西尼”號土(tu)(tu)星(xing)探測器(qi)拍攝到的(de)(de)土(tu)(tu)衛五的(de)(de)珍(zhen)貴視頻圖像(xiang)。之(zhi)所(suo)以(yi)說它(ta)珍(zhen)貴,是(shi)因為這段總(zong)共(gong)15秒長的(de)(de)視頻記(ji)錄下(xia)了土(tu)(tu)衛五上發生日食(shi)的(de)(de)全過程(cheng)。這次公布的(de)(de)視頻總(zong)共(gong)由17幅(fu)圖像(xiang)組成,拍攝于2008年8月19日。當時土(tu)(tu)衛五正在逐(zhu)漸進入(ru)土(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)陰影(ying)(ying)區域。從視頻中可以(yi)清楚地看到,土(tu)(tu)星(xing)在土(tu)(tu)衛五上投(tou)下(xia)的(de)(de)陰影(ying)(ying)的(de)(de)邊(bian)緣非(fei)常(chang)模糊,這一點與月球在地球上投(tou)下(xia)的(de)(de)陰影(ying)(ying)存在很(hen)明顯的(de)(de)差(cha)異。專家們(men)指出,之(zhi)所(suo)以(yi)會出現(xian)這種差(cha)異,主要是(shi)因為土(tu)(tu)星(xing)是(shi)一顆氣態行星(xing),其外部邊(bian)界本身(shen)就不是(shi)非(fei)常(chang)清晰,這導致其產生的(de)(de)陰影(ying)(ying)也不會非(fei)常(chang)清楚。
懸在土(tu)(tu)星(xing)(xing)環前方的(de)小衛星(xing)(xing)土(tu)(tu)衛五(wu)就(jiu)像是一(yi)粒(li)珍珠。去年11月初,繞軌道(dao)運(yun)行(xing)的(de)“卡西(xi)尼(ni)”號(hao)欣賞(shang)到這一(yi)罕見的(de)景象。照片并非“原版”,而是進行(xing)了旋轉。
“卡(ka)西尼(ni)”這個名字來源于意(yi)大利天文學家(jia)喬凡尼(ni)·多(duo)美尼(ni)科·卡(ka)西尼(ni),正是他在(zai)1672年發(fa)現了土衛五(wu)。天文學家(jia)2008年宣布,土衛五(wu)可能是第一顆(ke)已知擁(yong)有自身昏暗(an)環系統的衛星(xing)。
據NASA介紹(shao),“卡(ka)西尼(ni)”號在拍攝這段視(shi)頻時距離土衛五約有45萬公里,圖(tu)像的分(fen)辨率為2.7公里。
其直徑為(wei)1528公(gong)里(li),與土(tu)星平均距離約50萬公(gong)里(li)。到目前為(wei)止,“卡(ka)西尼”號已(yi)成(cheng)功繪(hui)制(zhi)了出了土(tu)衛五(wu)表面的(de)(de)全景(jing)圖像。有(you)(you)關該天(tian)體(ti)最有(you)(you)趣的(de)(de)發現(xian)出現(xian)在(zai)2008年夏(xia)季(ji)。當時有(you)(you)天(tian)文學家指出:土(tu)衛五(wu)可能也(ye)擁有(you)(you)自己(ji)的(de)(de)光環(huan)系統(tong)。他們解釋說,“卡(ka)西尼”號上的(de)(de)探測設(she)備發現(xian)土(tu)衛五(wu)周圍環(huan)繞著(zhu)(zhu)大量碎片(pian),形(xing)成(cheng)一個范(fan)圍達數千(qian)公(gong)里(li)的(de)(de)盤(pan)狀碎片(pian)帶。觀測顯示,在(zai)土(tu)衛五(wu)兩側還都存在(zai)著(zhu)(zhu)電子數量急劇減(jian)少的(de)(de)區域。
科學家隨后進(jin)行了大(da)量模擬計算(suan),以確定(ding)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)五是否(fou)有能力穩定(ding)住這樣的(de)環結(jie)構。結(jie)果表明(ming),在土(tu)(tu)衛(wei)(wei)五重力場以及它繞土(tu)(tu)星的(de)軌(gui)道共(gong)同作用下,土(tu)(tu)衛(wei)(wei)五周圍的(de)環能夠長時(shi)間地穩定(ding)存(cun)在。科學家認(ren)為,土(tu)(tu)衛(wei)(wei)五之所以有環,可能是因為在遙(yao)遠的(de)過去有小行星或彗星與土(tu)(tu)衛(wei)(wei)五相撞,產生(sheng)的(de)碎(sui)片飄(piao)散(san)在周圍逐漸聚集成(cheng)了光環。