土衛五的英語(yu)名字利亞(Rhea)乃源自希臘神(shen)話(hua)中(zhong)十二泰坦巨神(shen)之一瑞(rui)亞(眾(zhong)神(shen)之母,希臘語(yu):Ρ?α?)。
卡西尼稱呼了他(ta)所發(fa)現的4顆土星衛(wei)(wei)星(土衛(wei)(wei)三、土衛(wei)(wei)四、土衛(wei)(wei)五、土衛(wei)(wei)八)為路易之星(Sidera Lodoicea)來紀念路易十四世(shi)。而天(tian)文學家則根據(ju)習慣(guan)將它們稱乎為土衛(wei)(wei)一至(zhi)土衛(wei)(wei)五。在土衛(wei)(wei)一與土衛(wei)(wei)二于1789年被發(fa)現后(hou),編號(hao)延伸到土衛(wei)(wei)七(qi)。
天文學家約翰·弗里德里希·威廉·赫(he)(he)歇爾(威廉·赫(he)(he)歇爾的兒子(zi),也是土(tu)衛一與土(tu)衛二(er)的發現人(ren))后來在《好望角觀測結果》(Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope)中建議這(zhe)7顆(ke)衛星應該(gai)以泰(tai)坦神族來命名,后來這(zhe)項建議被正式采用。
土(tu)衛(wei)五(wu)由冰所構成(cheng),密(mi)度(du)約(yue)為(wei)1.233g/cm。這(zhe)樣(yang)低的(de)密(mi)度(du)顯示(shi)它是(shi)(shi)由25%的(de)巖(yan)(yan)石(shi)(shi)(密(mi)度(du)3.250 g/cm)與75%的(de)水(shui)冰(密(mi)度(du)1.000 g/cm)所組成(cheng)的(de)。雖(sui)然土(tu)衛(wei)五(wu)是(shi)(shi)太陽系第9大衛(wei)星,不過它的(de)質(zhi)(zhi)量只能排在第10位。早期天文(wen)學家估計它擁有巖(yan)(yan)石(shi)(shi)的(de)核心(xin)。然而卡西(xi)尼號(hao)近距離(li)探測的(de)結(jie)果顯示(shi)它的(de)軸轉動(dong)慣(guan)量系數(shu)為(wei)0.4kg,這(zhe)樣(yang)的(de)數(shu)據表明土(tu)衛(wei)五(wu)的(de)內部幾乎(hu)都(dou)是(shi)(shi)一(yi)樣(yang)的(de)物質(zhi)(zhi),因為(wei)巖(yan)(yan)質(zhi)(zhi)核心(xin)的(de)存在會使質(zhi)(zhi)量慣(guan)性矩落在3.4左右。土(tu)衛(wei)五(wu)的(de)三(san)維(wei)模型(xing)也(ye)與流體靜(jing)力(li)平(ping)衡。
土衛(wei)五的特征有(you)些類似(si)土衛(wei)四,這(zhe)顯(xian)示(shi)它(ta)們可能有(you)類似(si)組成與(yu)歷史(shi)。土衛(wei)五受到日照(zhao)地區的溫度(du)(du)為開氏(shi)(shi)99度(du)(du)(攝氏(shi)(shi)?174度(du)(du)),而陰(yin)影地區的溫度(du)(du)則介于攝氏(shi)(shi)?200度(du)(du)與(yu)攝氏(shi)(shi)?220度(du)(du)之間。
土衛(wei)五的(de)表面有明(ming)顯(xian)的(de)坑(keng)洞與明(ming)亮的(de)細微特(te)征。它的(de)表面根據坑(keng)洞密(mi)度(du)可以(yi)被分成2個不同的(de)地(di)理區域(yu),第一個地(di)區包括直徑在(zai)40公理以(yi)上的(de)坑(keng)洞,而(er)第二個地(di)區則相反,并位在(zai)極區與赤道地(di)區。這(zhe)也顯(xian)示在(zai)土衛(wei)五形成的(de)過程中曾經發生大(da)規模(mo)的(de)重(zhong)組事件。
主要的(de)(de)半球受到嚴重(zhong)的(de)(de)撞擊(ji),并(bing)且非常明亮(liang)(liang)。就像木衛四上的(de)(de)坑(keng)(keng)洞(dong)一樣,土(tu)(tu)衛五的(de)(de)坑(keng)(keng)洞(dong)缺乏在月(yue)球與水(shui)星上可(ke)以(yi)觀(guan)測到的(de)(de)明顯(xian)特(te)征。在另一個半球上可(ke)以(yi)見到明亮(liang)(liang)的(de)(de)網絡出(chu)(chu)現在黑色的(de)(de)地(di)表上,少數坑(keng)(keng)洞(dong)也可(ke)以(yi)被辨識出(chu)(chu)來。這些明亮(liang)(liang)的(de)(de)區(qu)域曾被認為是(shi)在土(tu)(tu)衛五早期從(cong)冰火(huo)山所噴發出(chu)(chu)來的(de)(de)物質。不過最近對于土(tu)(tu)衛四的(de)(de)觀(guan)測顯(xian)示,散(san)布地(di)表的(de)(de)明亮(liang)(liang)條(tiao)紋(wen)其實是(shi)冰構(gou)成的(de)(de)懸(xuan)崖(ya),于是(shi)天文學家推測土(tu)(tu)衛五上的(de)(de)條(tiao)紋(wen)也是(shi)由冰組(zu)成的(de)(de)懸(xuan)崖(ya)。
卡西尼號在2006年1月17日近距(ju)離飛越土衛五(wu),并拍設一系列高(gao)分辨率的照片(pian)。雖(sui)然科(ke)學分析(xi)仍然在進行中,不過這些照片(pian)顯示(shi)土衛五(wu)表(biao)面(mian)的條(tiao)紋類似土衛四的條(tiao)紋結構,其實是冰(bing)懸崖。
美國國家航空航天局在(zai)2008年3月6日(ri)宣布土(tu)衛(wei)五(wu)可能(neng)擁有(you)一個(ge)稀薄(bo)的環(huan)(huan)帶(dai)(dai),這(zhe)也(ye)是人類首(shou)次在(zai)衛(wei)星發(fa)現環(huan)(huan)帶(dai)(dai)系(xi)(xi)統。這(zhe)個(ge)環(huan)(huan)帶(dai)(dai)系(xi)(xi)統的存在(zai)是因(yin)為卡西(xi)尼號發(fa)現土(tu)星的磁場在(zai)土(tu)衛(wei)五(wu)附近(jin)有(you)高(gao)能(neng)量的電子(zi)流所推論(lun)出來的。塵土(tu)與(yu)碎石延伸至土(tu)衛(wei)五(wu)的希(xi)爾球區域,不過在(zai)靠近(jin)土(tu)衛(wei)五(wu)的附近(jin)更加稠密(mi)(mi),顯示土(tu)衛(wei)五(wu)可能(neng)擁有(you)3條密(mi)(mi)度(du)較高(gao)的細環(huan)(huan)帶(dai)(dai)。
卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)號在(zai)(zai)近距(ju)(ju)(ju)(ju)離(li)(li)內(nei)拍攝一些土(tu)衛(wei)五(wu)的(de)(de)照片,其中最接(jie)近的(de)(de)一張(zhang)是(shi)在(zai)(zai)2005年(nian)11月(yue)26日所(suo)攝的(de)(de),距(ju)(ju)(ju)(ju)離(li)(li)僅500公里(li)。另外(wai)一次近距(ju)(ju)(ju)(ju)離(li)(li)飛越則是(shi)在(zai)(zai)2007年(nian)8月(yue)30日,距(ju)(ju)(ju)(ju)離(li)(li)為5,750公里(li)。而在(zai)(zai)卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)延伸任務中則計劃在(zai)(zai)2010年(nian)3月(yue)2日從100公里(li)的(de)(de)距(ju)(ju)(ju)(ju)離(li)(li)掠過土(tu)衛(wei)五(wu)。美國宇航局“卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)”號在(zai)(zai)接(jie)近土(tu)星土(tu)衛(wei)五(wu)時,探測(ce)器上(shang)的(de)(de)一臺帶有靈敏紅外(wai)波段(930毫微米(mi))濾色鏡(jing)的(de)(de)窄角照相機利用可見光(guang)拍攝到土(tu)衛(wei)五(wu)南極地(di)區(qu),拍攝時土(tu)衛(wei)五(wu)與(yu)“卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)”號之(zhi)間的(de)(de)距(ju)(ju)(ju)(ju)離(li)(li)約(yue)(yue)為23.9萬(wan)千(qian)米(mi),太陽、土(tu)衛(wei)五(wu)與(yu)“卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)”號之(zhi)間的(de)(de)角度為56°,分辨率(lv)約(yue)(yue)為1千(qian)米(mi)每線。
與(yu)土衛五表面其余部分(fen)一樣,其南極地區(qu)在幾百萬年里布(bu)滿大量(liang)隕(yun)石(shi)坑(keng),在這些(xie)詳細照片上可以(yi)看出,在較巨大的隕(yun)石(shi)坑(keng)上布(bu)滿有(you)“麻子”般的小(xiao)坑(keng)。在所示照片左邊,可以(yi)看到(dao)更令人感興趣的溝槽,照片右上部最清晰的隕(yun)石(shi)坑(keng)具(ju)有(you)橢圓形狀,它的大小(xiao)為115×91千米。
“卡西(xi)(xi)尼-惠更斯”號飛(fei)行(xing)是美(mei)國(guo)(guo)宇(yu)航(hang)(hang)局(ju)與歐(ou)洲航(hang)(hang)天局(ju)和意大(da)利航(hang)(hang)天局(ju)的合(he)作(zuo)計劃,“卡西(xi)(xi)尼”號探測器的控制委托美(mei)國(guo)(guo)加州帕薩迪納美(mei)國(guo)(guo)宇(yu)航(hang)(hang)局(ju)噴(pen)氣推進(jin)實驗(yan)室負責。
軌道半長(chang)軸:527108km
軌道離心(xin)率:0.0012583
軌道周期:4.518212天(tian)
軌道傾(qing)角:0.345°(與土星的赤(chi)道相比)
衛星所屬星球:土星
大小: 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
質量: (2.306 518 ± 0.000 353)× kg (~3.9× 倍地球(qiu)質量)
平均密度: 1.233 3 ± 0.005 3 g/cm
赤道(dao)表面重(zhong)力: 0.264 m/
宇(yu)宙速(su)度(du): 0.635 km/s
自轉周期(qi): 4.518 212 d(同(tong)步)
軸傾斜: zero
反照率: 0.949 ± 0.003
星等: 10
美(mei)國國家(jia)宇航局(NASA)公布(bu)了一(yi)段“卡西(xi)尼”號土(tu)(tu)(tu)(tu)星探測器拍攝到(dao)的(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)五(wu)(wu)的(de)珍(zhen)貴視(shi)頻(pin)(pin)圖(tu)像。之(zhi)所(suo)以(yi)說它珍(zhen)貴,是(shi)因(yin)(yin)為(wei)這(zhe)(zhe)段總共(gong)15秒長的(de)視(shi)頻(pin)(pin)記錄下(xia)了土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)五(wu)(wu)上發生(sheng)日(ri)(ri)食的(de)全過程。這(zhe)(zhe)次公布(bu)的(de)視(shi)頻(pin)(pin)總共(gong)由17幅圖(tu)像組成,拍攝于(yu)2008年8月19日(ri)(ri)。當時土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)五(wu)(wu)正在(zai)(zai)(zai)逐(zhu)漸進入土(tu)(tu)(tu)(tu)星的(de)陰影區域。從視(shi)頻(pin)(pin)中可以(yi)清(qing)楚地(di)看到(dao),土(tu)(tu)(tu)(tu)星在(zai)(zai)(zai)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)五(wu)(wu)上投(tou)下(xia)的(de)陰影的(de)邊緣非(fei)常(chang)模糊,這(zhe)(zhe)一(yi)點與月球在(zai)(zai)(zai)地(di)球上投(tou)下(xia)的(de)陰影存在(zai)(zai)(zai)很明(ming)顯(xian)的(de)差異。專家(jia)們指出(chu),之(zhi)所(suo)以(yi)會出(chu)現這(zhe)(zhe)種(zhong)差異,主(zhu)要是(shi)因(yin)(yin)為(wei)土(tu)(tu)(tu)(tu)星是(shi)一(yi)顆(ke)氣態行(xing)星,其外部邊界本身就(jiu)不是(shi)非(fei)常(chang)清(qing)晰,這(zhe)(zhe)導致其產(chan)生(sheng)的(de)陰影也不會非(fei)常(chang)清(qing)楚。
懸在土(tu)(tu)星環前方的(de)(de)小衛星土(tu)(tu)衛五就像是一粒珍珠。去年(nian)11月初(chu),繞軌道運行(xing)的(de)(de)“卡西尼”號欣賞到這一罕見(jian)的(de)(de)景(jing)象(xiang)。照片并非“原版(ban)”,而是進行(xing)了(le)旋轉。
“卡西尼(ni)”這個名字來源(yuan)于意大利天(tian)文學家喬凡尼(ni)·多美尼(ni)科·卡西尼(ni),正是(shi)(shi)他在1672年(nian)發(fa)現了(le)土衛(wei)五(wu)。天(tian)文學家2008年(nian)宣布,土衛(wei)五(wu)可(ke)能是(shi)(shi)第(di)一顆已知擁(yong)有自身昏暗環系統的(de)衛(wei)星。
據NASA介紹,“卡西尼”號在拍攝(she)這段(duan)視頻時距離土衛五約(yue)有45萬公(gong)里,圖(tu)像的分辨率為2.7公(gong)里。
其直徑為1528公里(li),與土星平(ping)均距離(li)約50萬(wan)公里(li)。到目前為止,“卡(ka)西尼(ni)(ni)”號已成功繪制(zhi)了出(chu)(chu)了土衛(wei)五表面(mian)的(de)(de)全景圖(tu)像。有(you)(you)(you)關(guan)該(gai)天(tian)體最有(you)(you)(you)趣的(de)(de)發(fa)現出(chu)(chu)現在2008年夏季(ji)。當時有(you)(you)(you)天(tian)文學家指出(chu)(chu):土衛(wei)五可(ke)能也擁有(you)(you)(you)自己(ji)的(de)(de)光環系(xi)統(tong)。他們解釋說,“卡(ka)西尼(ni)(ni)”號上的(de)(de)探測設備發(fa)現土衛(wei)五周圍環繞(rao)著大量碎(sui)片,形(xing)成一個范圍達(da)數(shu)千(qian)公里(li)的(de)(de)盤狀碎(sui)片帶(dai)。觀測顯示,在土衛(wei)五兩側還都存在著電子數(shu)量急(ji)劇(ju)減少(shao)的(de)(de)區域。
科(ke)學家(jia)隨后進行了大量模(mo)擬(ni)計算,以確(que)定(ding)土(tu)(tu)衛五(wu)(wu)是否有(you)能力穩定(ding)住這(zhe)樣的環結構。結果表明,在土(tu)(tu)衛五(wu)(wu)重力場以及(ji)它繞土(tu)(tu)星的軌道(dao)共(gong)同作(zuo)用下,土(tu)(tu)衛五(wu)(wu)周圍的環能夠(gou)長時(shi)間地穩定(ding)存(cun)在。科(ke)學家(jia)認為,土(tu)(tu)衛五(wu)(wu)之所(suo)以有(you)環,可能是因為在遙遠(yuan)的過(guo)去(qu)有(you)小(xiao)行星或彗星與土(tu)(tu)衛五(wu)(wu)相撞,產生的碎片飄(piao)散在周圍逐漸聚集成了光環。