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簡介

土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二（Enceladus）是土(tu)(tu)(tu)星的(de)(de)(de)第六大(da)衛(wei)(wei)星， 于(yu)1789年被威廉·赫(he)歇爾(er)所發(fa)(fa)現。 在(zai)(zai)旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)號(hao)于(yu)1980年代探測土(tu)(tu)(tu)星之(zhi)(zhi)前，人們只知道土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二是一個(ge)被冰覆蓋的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星。旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)號(hao)顯(xian)示土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二直徑(jing)約(yue)為500公(gong)里（相當(dang)于(yu)土(tu)(tu)(tu)星大(da)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六直徑(jing)的(de)(de)(de)十分之(zhi)(zhi)一），而且其(qi)表(biao)面幾(ji)乎能(neng)反射百(bai)分之(zhi)(zhi)百(bai)的(de)(de)(de)陽光。旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)1號(hao)發(fa)(fa)現土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二的(de)(de)(de)軌道位(wei)于(yu)土(tu)(tu)(tu)星E環(huan)稠密的(de)(de)(de)部分，表(biao)明(ming)兩者(zhe)(zhe)(zhe)之(zhi)(zhi)間(jian)可能(neng)存在(zai)(zai)某種(zhong)聯系；而旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)2號(hao)則發(fa)(fa)現：盡管該衛(wei)(wei)星體積(ji)不大(da)，但是在(zai)(zai)其(qi)表(biao)面既存在(zai)(zai)古老的(de)(de)(de)撞擊坑(keng)構造(zao)，又存在(zai)(zai)較為年輕的(de)(de)(de)、地(di)質活(huo)動所造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)扭曲地(di)形構造(zao)——其(qi)中一些地(di)區的(de)(de)(de)地(di)質年代甚至(zhi)只有1億年。

為了(le)(le)探索土(tu)(tu)(tu)(tu)衛二(er)，美國宇航局于(yu)二(er)十(shi)世(shi)紀末發(fa)射卡(ka)西尼號太空船，并(bing)于(yu)二(er)十(shi)一世(shi)紀初抵達土(tu)(tu)(tu)(tu)星附(fu)近，為科學(xue)研究提供(gong)(gong)了(le)(le)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)數據。探究表(biao)明，土(tu)(tu)(tu)(tu)衛二(er)是(shi)(shi)外(wai)太陽系(xi)中(zhong)(zhong)迄今為止觀測到(dao)存在(zai)地(di)質(zhi)噴發(fa)活動的(de)(de)(de)(de)三個星體(ti)(ti)(ti)之一（另外(wai)兩個分(fen)別是(shi)(shi)木衛一和海衛一）。分(fen)析認為噴射的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)是(shi)(shi)星體(ti)(ti)(ti)表(biao)面以(yi)下(xia)的(de)(de)(de)(de)液態水；同時，在(zai)噴射的(de)(de)(de)(de)羽(yu)狀(zhuang)物中(zhong)(zhong)亦發(fa)現了(le)(le)奇特的(de)(de)(de)(de)化學(xue)成(cheng)分(fen)，因此土(tu)(tu)(tu)(tu)衛二(er)也被認為是(shi)(shi)天體(ti)(ti)(ti)生物學(xue)的(de)(de)(de)(de)重要研究對象(xiang)。 2015年3月(yue)，東京大學(xue)、日本海洋研究開發(fa)機構等與歐美的(de)(de)(de)(de)國際團隊(dui)一道，在(zai)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛二(er)上發(fa)現存在(zai)熱水的(de)(de)(de)(de)環境(jing)(jing)。這是(shi)(shi)人類首(shou)次(ci)在(zai)太陽系(xi)中(zhong)(zhong)發(fa)現存在(zai)于(yu)地(di)球之外(wai)的(de)(de)(de)(de)可供(gong)(gong)生命存在(zai)的(de)(de)(de)(de)環境(jing)(jing)。

2017年(nian)4月14日(ri)，北京(jing)時(shi)間(jian)凌晨2點，美(mei)國(guo)國(guo)家航(hang)空(kong)航(hang)天局（NASA）在華盛頓總部的(de)詹(zhan)姆斯·韋(wei)伯禮堂召開新聞發(fa)布(bu)會，宣布(bu)土衛(wei)二上(shang)具備生命所需的(de)所有(you)元素，而情況相(xiang)似的(de)木衛(wei)二同樣有(you)潛力。

探索歷史

1789年(nian)8月28日，威(wei)廉·赫(he)歇爾(er)(er)在第一次使(shi)用他(ta)的(de)(de)1.2米望(wang)(wang)遠鏡(jing)（當(dang)時(shi)(shi)世界上直(zhi)徑大的(de)(de)望(wang)(wang)遠鏡(jing)）時(shi)(shi)發現(xian)了土(tu)衛(wei)(wei)二(er)(er)(er)(er)其實在1787年(nian)，赫(he)歇爾(er)(er)就已經通過他(ta)的(de)(de)16.5厘米望(wang)(wang)遠鏡(jing)觀(guan)測到這(zhe)顆衛(wei)(wei)星，只是當(dang)時(shi)(shi)未得(de)(de)到確(que)認。由于土(tu)衛(wei)(wei)二(er)(er)(er)(er)糟糕的(de)(de)視星等（高達11.7等），同時(shi)(shi)它又靠近明亮得(de)(de)多(duo)的(de)(de)土(tu)星及(ji)其光環，從地(di)球上很難觀(guan)測到這(zhe)顆衛(wei)(wei)星，只有通過透鏡(jing)直(zhi)徑達15-30厘米的(de)(de)望(wang)(wang)遠鏡(jing)才能觀(guan)測到，這(zhe)還取決于當(dang)時(shi)(shi)當(dang)地(di)的(de)(de)大氣狀況和光污(wu)染(ran)程度。作為太(tai)空(kong)時(shi)(shi)代之前發現(xian)的(de)(de)眾多(duo)土(tu)星衛(wei)(wei)星之一，土(tu)衛(wei)(wei)二(er)(er)(er)(er)的(de)(de)最佳觀(guan)測時(shi)(shi)間是在環面穿越(yue)時(shi)(shi)期，此時(shi)(shi)土(tu)星環垂(chui)直(zhi)于地(di)球運行(xing)點(dian)的(de)(de)切線(xian)在地(di)球上只能觀(guan)測到一條細線(xian)，土(tu)星環的(de)(de)亮度大為降低(di)，故為觀(guan)測土(tu)衛(wei)(wei)二(er)(er)(er)(er)的(de)(de)最佳時(shi)(shi)機。

直到旅(lv)行者號計(ji)劃實施(shi)后(hou)，對(dui)土衛二的(de)觀測才(cai)得到顯著改善，而之前科學家所(suo)掌握的(de)資(zi)料僅(jin)僅(jin)包括了(le)該衛星的(de)軌道特征及對(dui)其質量、密度和反照(zhao)率的(de)約略估計(ji)。

兩艘旅行者飛(fei)(fei)船(chuan)獲(huo)得了(le)第(di)一組土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二(er)的(de)(de)(de)(de)(de)特寫鏡頭，其(qi)中(zhong)旅行者1號(hao)(hao)(hao)是(shi)(shi)第(di)一艘與土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二(er)擦肩而(er)過(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)人造飛(fei)(fei)行器它于(yu)1980年(nian)11月11日在(zai)距土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二(er)20萬(wan)(wan)2千公里處(chu)掠過(guo)。 盡(jin)管(guan)在(zai)這(zhe)個距離(li)上獲(huo)得的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)像(xiang)資(zi)料分(fen)(fen)辨率(lv)較低，但是(shi)(shi)仍(reng)(reng)然(ran)顯示(shi)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二(er)擁有一個高(gao)反(fan)照(zhao)率(lv)并缺乏撞擊坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)(di)表(biao)，這(zhe)表(biao)明該衛(wei)(wei)星(xing)地(di)(di)(di)(di)(di)表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)(di)質(zhi)年(nian)齡較低。旅行者1號(hao)(hao)(hao)亦證實土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二(er)的(de)(de)(de)(de)(de)運行軌道(dao)恰好位于(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)E環的(de)(de)(de)(de)(de)稠密處(chu)；結(jie)合土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二(er)的(de)(de)(de)(de)(de)年(nian)輕地(di)(di)(di)(di)(di)表(biao)分(fen)(fen)析，參與旅行者飛(fei)(fei)船(chuan)計劃的(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)學家認為E環由土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二(er)地(di)(di)(di)(di)(di)表(biao)所噴(pen)射(she)出的(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒組成的(de)(de)(de)(de)(de)。旅行者2號(hao)(hao)(hao)于(yu)1981年(nian)8月26日在(zai)距土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二(er)8萬(wan)(wan)7010公里處(chu)飛(fei)(fei)掠而(er)過(guo)，從而(er)獲(huo)得了(le)關于(yu)這(zhe)顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)更為清(qing)晰的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)像(xiang)資(zi)料，這(zhe)些(xie)資(zi)料展示(shi)了(le)這(zhe)顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)年(nian)輕地(di)(di)(di)(di)(di)表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)諸(zhu)多(duo)特征，也表(biao)明在(zai)這(zhe)顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)不同地(di)(di)(di)(di)(di)區，其(qi)地(di)(di)(di)(di)(di)質(zhi)年(nian)齡存(cun)(cun)在(zai)極大不同。在(zai)該衛(wei)(wei)星(xing)北半球中(zhong)、高(gao)緯度地(di)(di)(di)(di)(di)區，存(cun)(cun)在(zai)著(zhu)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)撞擊坑(keng)(keng)，而(er)在(zai)靠近赤道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)(di)區，撞擊坑(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)布則相(xiang)對(dui)較少。這(zhe)種(zhong)多(duo)樣性的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)(di)(di)貌特征與地(di)(di)(di)(di)(di)質(zhi)年(nian)齡古(gu)老、撞擊坑(keng)(keng)眾多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)一（該衛(wei)(wei)星(xing)較土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二(er)稍小）形成了(le)鮮(xian)明對(dui)比。這(zhe)種(zhong)年(nian)輕地(di)(di)(di)(di)(di)貌的(de)(de)(de)(de)(de)發現在(zai)科(ke)學界(jie)引起了(le)很(hen)大轟動——當時還沒有任何理(li)論可(ke)以解釋為何一顆(ke)體積如此(ci)之小的(de)(de)(de)(de)(de)天體（相(xiang)較于(yu)暴烈的(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)衛(wei)(wei)一，它已經處(chu)于(yu)冷卻(que)狀態）依然(ran)存(cun)(cun)在(zai)著(zhu)地(di)(di)(di)(di)(di)質(zhi)活動。不過(guo)，旅行者2號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)觀測數據并不能證明土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二(er)現階段是(shi)(shi)否(fou)仍(reng)(reng)存(cun)(cun)在(zai)地(di)(di)(di)(di)(di)質(zhi)活動，也無法確認該衛(wei)(wei)星(xing)是(shi)(shi)否(fou)就是(shi)(shi)E環物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)來源地(di)(di)(di)(di)(di)。

這些謎團直到2004年(nian)(nian)7月(yue)1日卡(ka)西(xi)(xi)(xi)尼(ni)號(hao)(hao)太(tai)空(kong)船(chuan)進入環(huan)土星(xing)軌(gui)道后才得以解決。在旅行(xing)者2號(hao)(hao)觀測結果的(de)(de)(de)(de)(de)基礎(chu)上土衛(wei)二(er)成為了(le)(le)卡(ka)西(xi)(xi)(xi)尼(ni)號(hao)(hao)飛(fei)(fei)(fei)(fei)船(chuan)計(ji)(ji)劃的(de)(de)(de)(de)(de)一個優先觀測目標。卡(ka)西(xi)(xi)(xi)尼(ni)號(hao)(hao)在1500公(gong)里(li)范(fan)圍(wei)內數次(ci)(ci)有目的(de)(de)(de)(de)(de)性的(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)(fei)(fei)掠(lve)，及在10萬公(gong)里(li)范(fan)圍(wei)內眾(zhong)多非(fei)目的(de)(de)(de)(de)(de)性的(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)(fei)(fei)掠(lve)提供(gong)了(le)(le)大量的(de)(de)(de)(de)(de)觀測資料(liao)。迄今(jin)為止，卡(ka)西(xi)(xi)(xi)尼(ni)號(hao)(hao)共進行(xing)了(le)(le)4次(ci)(ci)近距離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)(fei)(fei)掠(lve)，獲(huo)得了(le)(le)眾(zhong)多關(guan)于土衛(wei)二(er)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大的(de)(de)(de)(de)(de)信息，并發(fa)現(xian)了(le)(le)衛(wei)星(xing)南(nan)極地(di)區(qu)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)含有水蒸(zheng)氣和復雜(za)碳氫化(hua)合物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)噴(pen)射(she)(she)現(xian)象(xiang)這些發(fa)現(xian)也促使卡(ka)西(xi)(xi)(xi)尼(ni)號(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)軌(gui)道做出改變(bian)，對土衛(wei)二(er)實(shi)施更近距離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)(fei)(fei)掠(lve)，其(qi)(qi)中包括(kuo)2008年(nian)(nian)3月(yue)的(de)(de)(de)(de)(de)一次(ci)(ci)近距離(li)相遇。在該次(ci)(ci)相遇中，卡(ka)西(xi)(xi)(xi)尼(ni)號(hao)(hao)對土衛(wei)二(er)進行(xing)了(le)(le)精度達到52公(gong)里(li)以內的(de)(de)(de)(de)(de)探測。2008年(nian)(nian)至2010年(nian)(nian)間卡(ka)西(xi)(xi)(xi)尼(ni)號(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)后續任務包括(kuo)了(le)(le)7次(ci)(ci)對土衛(wei)二(er)的(de)(de)(de)(de)(de)近距離(li)飛(fei)(fei)(fei)(fei)掠(lve)，其(qi)(qi)中2008年(nian)(nian)下半年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)次(ci)(ci)飛(fei)(fei)(fei)(fei)掠(lve)距離(li)近達50公(gong)里(li)，卡(ka)西(xi)(xi)(xi)尼(ni)號(hao)(hao)在土衛(wei)二(er)上的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現(xian)推動了(le)(le)數項(xiang)研(yan)究(jiu)計(ji)(ji)劃的(de)(de)(de)(de)(de)跟進。2007年(nian)(nian)，美國國家(jia)航空(kong)航天局完成了(le)(le)一項(xiang)向土衛(wei)二(er)發(fa)射(she)(she)軌(gui)道飛(fei)(fei)(fei)(fei)行(xing)器并詳(xiang)細研(yan)究(jiu)南(nan)極地(di)區(qu)羽(yu)狀噴(pen)射(she)(she)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃的(de)(de)(de)(de)(de)概(gai)念性研(yan)究(jiu)，遺(yi)憾的(de)(de)(de)(de)(de)是該計(ji)(ji)劃未得到進一步實(shi)施。歐(ou)洲空(kong)間局也計(ji)(ji)劃向土衛(wei)二(er)發(fa)射(she)(she)探測器，該計(ji)(ji)劃將與土衛(wei)六的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)計(ji)(ji)劃共同實(shi)施。

“土衛六(liu)-土星(xing)計(ji)劃(hua)(hua)”是(shi)美(mei)國(guo)國(guo)家航(hang)空航(hang)天局(ju)和歐洲(zhou)空間(jian)局(ju)聯(lian)合提出(chu)的(de)一項旨在探測(ce)土星(xing)系衛星(xing)（包括土衛二）的(de)計(ji)劃(hua)(hua)，與之相競爭的(de)則是(shi)“木(mu)衛二-木(mu)星(xing)計(ji)劃(hua)(hua)”。2009年2月，美(mei)國(guo)國(guo)家航(hang)空航(hang)天局(ju)和歐洲(zhou)空間(jian)局(ju)宣布將優先實施(shi)木(mu)衛二-木(mu)星(xing)計(ji)劃(hua)(hua)，同時也將繼續研究土衛六(liu)-土星(xing)計(ji)劃(hua)(hua)的(de)可行(xing)性擇機(ji)實施(shi)。

二十(shi)世(shi)紀(ji)末(mo)發射，并(bing)于二十(shi)一世(shi)紀(ji)初抵達土星(xing)附近(jin)(jin)的(de)(de)卡(ka)西(xi)(xi)尼號太空船則(ze)提供了(le)大(da)量的(de)(de)數據，解(jie)開(kai)了(le)旅行者探訪之(zhi)后留(liu)下的(de)(de)諸多疑團。在(zai)2005年，卡(ka)西(xi)(xi)尼飛船數次近(jin)(jin)距(ju)離掠(lve)過(guo)土衛(wei)(wei)二獲(huo)得了(le)該衛(wei)(wei)星(xing)表(biao)面及(ji)其(qi)環境(jing)的(de)(de)大(da)量數據特別是發現了(le)從該衛(wei)(wei)星(xing)南(nan)極(ji)地(di)(di)(di)區(qu)(qu)噴射出的(de)(de)富含水分的(de)(de)羽狀物。該發現以及(ji)可探測(ce)到的(de)(de)逃逸內(nei)能(neng)的(de)(de)存(cun)在(zai)、南(nan)極(ji)地(di)(di)(di)區(qu)(qu)極(ji)少存(cun)在(zai)撞擊坑的(de)(de)情(qing)況，共同證明了(le)土衛(wei)(wei)二至(zhi)今仍(reng)然存(cun)在(zai)地(di)(di)(di)質活動(dong)在(zai)巨行星(xing)的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)系統中許多衛(wei)(wei)星(xing)都會(hui)成為(wei)軌道(dao)共振的(de)(de)犧(xi)牲品這(zhe)會(hui)導致星(xing)體震(zhen)動(dong)和(he)軌道(dao)的(de)(de)擾動(dong)，而對于更加靠近(jin)(jin)行星(xing)的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)，潮(chao)汐效應則(ze)會(hui)加熱行星(xing)的(de)(de)內(nei)部這(zhe)或許可以解(jie)釋土衛(wei)(wei)二的(de)(de)地(di)(di)(di)質活動(dong)。

2017年，“卡西尼”號(hao)傳回的(de)數(shu)據顯示，土(tu)衛二(er)表面(mian)冰層下噴出的(de)水氣羽(yu)流中含有(you)大量氫(qing)分(fen)子，研究人員推(tui)(tui)測，這源于土(tu)衛二(er)的(de)海洋與巖石內核產生(sheng)的(de)熱液(ye)反應。若推(tui)(tui)測無誤，土(tu)衛二(er)的(de)海洋可能也存在孕(yun)育生(sheng)命的(de)重(zhong)要化(hua)學物質甲烷。

衛星命名

土(tu)衛(wei)二(er)（恩克拉多斯(si)(si)）以(yi)希臘神話中的(de)(de)(de)巨人恩克拉多斯(si)(si)命(ming)名。該名字及其他六顆第(di)一批被發(fa)現的(de)(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)名稱都由威廉·赫(he)歇(xie)(xie)爾的(de)(de)(de)兒子(zi)約翰·赫(he)歇(xie)(xie)爾在其1847年出(chu)版的(de)(de)(de)《在好望角(jiao)天(tian)文觀(guan)測的(de)(de)(de)結果(guo)》（Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope）中率(lv)先(xian)提出(chu)。如此命(ming)名的(de)(de)(de)理(li)由是：土(tu)星(xing)(xing)所代表的(de)(de)(de)農神薩圖爾努(nu)斯(si)(si)即為希臘神話中泰(tai)坦族(zu)的(de)(de)(de)領袖克羅(luo)諾斯(si)(si)。

國(guo)際(ji)天文(wen)學聯合會以(yi)阿(a)拉(la)伯文(wen)學作(zuo)品《一千零一夜》中(zhong)的(de)人(ren)(ren)名(ming)和地名(ming)命名(ming)土(tu)衛二的(de)地表構(gou)(gou)造。其中(zhong)撞擊坑(keng)以(yi)人(ren)(ren)物命名(ming)，其他地質結構(gou)(gou)如深(shen)谷、山脊、平(ping)原(yuan)和槽溝則(ze)以(yi)地點命名(ming)。迄今為(wei)止國(guo)際(ji)天文(wen)聯合會共(gong)正式命名(ming)了(le)57處(chu)地質結構(gou)(gou)，另(ling)有22處(chu)于1982年(nian)為(wei)旅行者號所發現的(de)地質結構(gou)(gou)亦得(de)(de)到了(le)命名(ming)，此外(wai)，對2005年(nian)卡西尼號在其三次飛掠中(zhong)發現的(de)35處(chu)地質結構(gou)(gou)的(de)命名(ming)也于2006年(nian)11月獲得(de)(de)了(le)認(ren)(ren)可(ke)(ke)。這些被認(ren)(ren)可(ke)(ke)的(de)命名(ming)包括了(le)撒馬爾罕槽溝，阿(a)拉(la)丁隕石坑(keng)和錫蘭(lan)平(ping)原(yuan)等(deng)。