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Rhea是什么天体 探测发现有哪些

作者:每日新资讯
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Rhea基本信息介绍

在太阳系的卫星大家庭里,Rhea不算最耀眼的那个,但绝对是值得细品的成员,它是土星的第二大卫星,1672年被意大利天文学家乔瓦尼·多梅尼科·卡西尼发现,比土星最大的卫星土卫六(Titan)晚发现14年。Rhea的轨道半径约527,000公里,相当于地球到月球距离的1.3倍,绕土星转一圈需要4.5个地球日,跟我们周末两天半的时间差不多,它的直径约1,528公里,比月球小一圈,在太阳系所有卫星里排第九,大小介于月球(3474公里)和矮行星谷神星(950公里)之间,算是个“中等个头”的卫星。

Rhea是什么天体 探测发现有哪些

从分类上看,Rhea属于土星的“主要卫星”,跟土卫六、土卫五(Tethys)、土卫八(Iapetus)等一起,构成了土星卫星系统的核心成员,它不像土卫二(Enceladus)那样有活跃的冰火山,也没有土卫六的浓厚大气层,就像个安静的“邻家姐姐”,默默待在土星身边,却藏着不少太阳系早期的秘密。

Rhea物理特征分析

如果把Rhea切开,你会发现它是个“冰石混合体”。它的平均密度约1.236 g/cm³,比水的密度(1 g/cm³)略高一点,这说明它主要由冰(可能占75%以上)和岩石(剩下的25%左右)组成,想象一下,它就像一块巨大的“冰疙瘩裹石头”,外面是厚厚的冰层,里面可能有个小小的岩石核心,这种结构让它在太阳系卫星里不算特别致密,拿在手里(如果能拿的话)可能比同体积的岩石卫星轻不少。

Rhea的表面温度低到“冻哭”——白天最高也就-174°C,晚上能跌到-220°C以下,比冰箱冷冻室(约-18°C)冷10倍还多,在这么低的温度下,水冰比钢铁还硬,所以它的表面能保存几十亿年的“伤痕”,说到大气层,Rhea几乎可以说“没有”,只有极其稀薄的氧气和二氧化碳,浓度比地球大气层低100万亿倍,大概就像你在撒哈拉沙漠里找一滴水那么稀有,主要来自表面冰层被太阳辐射或微陨石撞击后“溅”出来的气体。

Rhea探测任务历程

人类对Rhea的认识,是靠一代代探测器“接力”完成的,最早是1979年的先驱者11号,它像个“侦察兵”,第一次飞掠土星时匆匆拍了几张Rhea的照片,虽然模糊得像打了马赛克,但确认了它的存在和大致轮廓,1980-1981年,旅行者1号和2号接踵而至,它们的相机分辨率更高,第一次让我们看到Rhea表面布满撞击坑,像个“麻子脸”,还发现了一些线性的山脊,当时科学家们就猜:这颗卫星年轻时可能也“折腾”过。

真正让Rhea“露脸”的是卡西尼号探测器,2004年到2017年,它在土星系统待了13年,其中好几次近距离“拜访”Rhea,最近的一次距离只有500公里,相当于从北京到济南的直线距离,记得2015年那次飞掠,我熬夜守着NASA的直播,屏幕上Rhea的表面细节一点点清晰起来:巨大的撞击坑边缘像被啃过的饼干,山脊像老人额头的皱纹,那一刻突然觉得,这颗沉默的卫星像个时间胶囊,把太阳系40多亿年的故事都刻在了自己身上,卡西尼号还测了它的引力场,证实了它内部可能有个岩石核心;分析了它的磁场,发现它本身几乎没有磁场,主要“蹭”土星的磁场。

Rhea表面地貌特点

Rhea的表面是太阳系“暴力历史”的活化石。它最显眼的特征就是密密麻麻的撞击坑,小的只有几米宽,大的能达到400多公里,比如位于南半球的“阿迪拉”撞击坑,直径约420公里,相当于从上海到南京的距离,坑底深不见底,边缘隆起像个巨大的环形山,这些撞击坑大多形成于太阳系早期的“重轰炸时期”,当时小行星和彗星像雨点一样砸向各大天体,Rhea因为没有大气层保护,也没有活跃的地质活动去“抚平”伤痕,所以这些坑就一直保留到现在。

除了撞击坑,Rhea表面还有一些“皱纹”——线性山脊,这些山脊有的长几百公里,宽几十公里,像一条条巨型伤疤,科学家推测可能是早期Rhea内部结冰膨胀或潮汐力拉扯地壳形成的,还有些区域相对“年轻”,撞击坑较少,可能是后来的地质活动(比如冰层缓慢流动)覆盖了部分老坑,整体来看,Rhea的表面就像一张布满划痕的老唱片,每一道痕迹都在诉说着它经历的漫长岁月。

Rhea科学研究价值

别看Rhea“安静”,它的科学价值可不小,它的“冰岩混合”结构是研究太阳系形成的“活标本”,太阳系早期是由气体和尘埃组成的“原行星盘”,Rhea这样的卫星可能是由盘中的冰和岩石颗粒慢慢吸积形成的,它的成分和结构能告诉我们当时的物质分布和温度条件,就像通过一块蛋糕的配料推测烤箱的温度一样。

它的表面撞击坑是太阳系“时间轴”,通过统计不同大小撞击坑的数量和分布,科学家能推算Rhea表面不同区域的年龄,进而反推太阳系不同时期的撞击频率,比如某个区域撞击坑少,说明它比较“年轻”,可能是后来的地质活动覆盖了老坑;撞击坑多且大,说明它形成后就没怎么“动过”,保留了最原始的状态。

Rhea稀薄的氧气层也很有意思,虽然浓度极低,但它是除了地球、月球和火星外,太阳系少数已知有氧气的天体之一,研究这些氧气的来源,能帮助我们理解无生命天体如何产生简单气体,甚至为寻找地外生命提供参考——毕竟,氧气是地球生命的重要“燃料”嘛。

Rhea与其他卫星对比

在土星的卫星里,Rhea不算“个性鲜明”,但跟其他卫星比,它有自己的独特之处,先看土卫六(Titan),它是太阳系第二大卫星,有浓厚的氮气大气层,表面还有液态甲烷湖,简直是个“迷你地球”,但Rhea没有大气层,表面也没有液体,更像个“高冷学霸”,默默保存原始信息,土卫二(Enceladus)则是个“活力少年”,南极有喷冰喷泉,内部可能有液态水海洋,被认为是太阳系最可能有生命的地方之一,而Rhea内部可能只有固态冰,地质活动早已停止,像个“退休老人”。

跟我们的月球比,Rhea也很不一样,月球主要由岩石组成,密度约3.34 g/cm³,比Rhea重不少;月球表面有月海(玄武岩平原),是火山活动的产物,而Rhea表面几乎全是冰,没有火山活动痕迹,不过两者有个共同点:都布满撞击坑,都是研究太阳系早期历史的重要对象,Rhea的优势在于,它的冰壳可能保存了更原始的太阳系物质,因为冰在低温下更稳定,不像岩石那样容易被后期地质活动改造,就像一本没被涂改过的老书,信息更纯粹。

Rhea探测未来展望

虽然卡西尼号已经“退休”(2017年坠入土星大气层),但科学家对Rhea的兴趣一点没减,未来可能会有新的土星探测任务,比如NASA和欧空局正在规划的“土星冰卫星探测器”(可能叫“土卫六和土卫二探测器”),虽然主要目标是土卫六和土卫二,但说不定会顺道“拜访”Rhea,给它拍更清晰的照片,甚至释放小型着陆器。

如果能在Rhea表面着陆,我们就能直接分析它的冰层成分,看看里面有没有有机物,或者太阳系早期的尘埃颗粒,还可以钻取冰层样本,研究它的内部结构,确认是否有过液态水,甚至是否存在过简单的生命前体,想象一下,未来的宇航员(或者机器人)站在Rhea表面,脚下是几十亿年的冰,抬头能看到巨大的土星挂在天上,那场景一定特别震撼。

常见问题解答

Rhea是土星最大的卫星吗?

不是哦,土星最大的卫星是土卫六(Titan),直径约5150公里,比Rhea大好多!Rhea是土星第二大卫星,直径才1528公里,大概只有土卫六的三分之一,打个比方,土卫六像个大西瓜,Rhea就像个小皮球,放在一起差距超明显的,不过Rhea虽然个头小,但在土星卫星里也算“二哥”啦。

Rhea上有生命吗?

目前来看应该没有啦,Rhea表面冷到-174°C,比南极还冷几十倍,而且几乎没有大气层,也没发现液态水,生命要活下去,得有水、合适的温度和能量,Rhea这几样都不达标,不过科学家说,说不定它早期内部有过液态水呢?要是以后发现了,那可就太酷了!现在只能说“暂时没有发现生命”,未来还得继续研究才行。

Rhea为什么叫这个名字?

它的名字来自希腊神话哦!Rhea是古希腊的“众神之母”,是土星(神话里叫克洛诺斯)的老婆,宙斯、波塞冬这些大神的妈妈,天文学家给卫星起名时超爱用神话人物,这样又好记又有文化感,就像给宠物起名一样,得有点意义嘛!比如木星的卫星大多用宙斯的情人名字,土星的就用克洛诺斯一家的名字,Rhea这个名字听起来就很有“长辈范儿”,跟它在土星卫星里的“二哥”地位也挺配的。

卡西尼号对Rhea做了什么探测?

卡西尼号可牛了!它在2004年到2017年围着土星转了13年,期间好几次近距离飞过Rhea,最近的一次离Rhea才500公里,相当于从北京到天津那么近!它拍了超多高清照片,让我们看清了Rhea表面的撞击坑和山脊;还测了它的引力和磁场,发现它内部可能有个小岩石核心;甚至分析了它周围的气体,找到了稀薄的氧气,就像给Rhea做了个“全身CT”,把它的“身高体重血型”都搞清楚了,帮我们了解了好多关于它的秘密。

Rhea和地球比谁大?

地球比Rhea大太多啦!地球直径约12742公里,Rhea才1528公里,地球直径差不多是Rhea的8倍多,如果地球是一个篮球,Rhea就像一个高尔夫球,放在一起根本不是一个量级的,而且地球有大气层、液态水、磁场,能住人,Rhea就是个冷冰冰的冰疙瘩,啥也没有,不过虽然小,它在太阳系卫星里也算排得上号的,第九大卫星呢,比好多小行星都大!

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