土衛五的英(ying)語(yu)名字利亞(ya)(Rhea)乃源(yuan)自希(xi)(xi)臘神(shen)話中十二泰坦(tan)巨神(shen)之(zhi)(zhi)一(yi)瑞亞(ya)(眾神(shen)之(zhi)(zhi)母,希(xi)(xi)臘語(yu):Ρ?α?)。
卡西尼稱(cheng)(cheng)呼了他所發現的(de)4顆土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)三(san)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)四、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)五、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)八)為路(lu)易(yi)之星(xing)(xing)(Sidera Lodoicea)來紀念路(lu)易(yi)十四世。而天文學(xue)家則(ze)根據習慣將它們(men)稱(cheng)(cheng)乎為土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)一至土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)五。在土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)一與土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二于1789年被發現后,編號延伸到土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)七。
天(tian)文(wen)學(xue)家約翰·弗(fu)里(li)德里(li)希·威廉·赫歇(xie)爾(威廉·赫歇(xie)爾的兒子,也是土衛一(yi)與土衛二(er)的發現人)后(hou)來在《好望角觀測結(jie)果》(Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope)中建議這7顆衛星應(ying)該以泰坦神族來命名,后(hou)來這項建議被正式采用。
土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)由(you)冰所(suo)構成,密(mi)度約為1.233g/cm。這(zhe)樣(yang)低的(de)(de)(de)(de)密(mi)度顯示它(ta)是(shi)由(you)25%的(de)(de)(de)(de)巖石(密(mi)度3.250 g/cm)與(yu)75%的(de)(de)(de)(de)水(shui)冰(密(mi)度1.000 g/cm)所(suo)組成的(de)(de)(de)(de)。雖(sui)然土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)是(shi)太陽系第(di)9大衛(wei)星,不過它(ta)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量只(zhi)能排在第(di)10位。早期天(tian)文學家估(gu)計它(ta)擁有(you)巖石的(de)(de)(de)(de)核(he)心(xin)(xin)。然而卡西尼號(hao)近距離探測(ce)的(de)(de)(de)(de)結果(guo)顯示它(ta)的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)轉動慣量系數為0.4kg,這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)數據表明土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)內部(bu)幾乎(hu)都是(shi)一樣(yang)的(de)(de)(de)(de)物質(zhi),因為巖質(zhi)核(he)心(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)存在會使質(zhi)量慣性矩落在3.4左右。土(tu)衛(wei)五(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)三維模型也與(yu)流體靜力(li)平衡。
土衛(wei)五的特征有(you)些類似土衛(wei)四,這顯示(shi)它們(men)可能(neng)有(you)類似組成與歷史。土衛(wei)五受到日照地區(qu)的溫度為開氏(shi)99度(攝氏(shi)?174度),而陰影(ying)地區(qu)的溫度則介于攝氏(shi)?200度與攝氏(shi)?220度之(zhi)間。
土衛(wei)五的表面有(you)明顯的坑(keng)洞(dong)(dong)(dong)與(yu)明亮的細微特征。它(ta)的表面根據坑(keng)洞(dong)(dong)(dong)密度可以被分成(cheng)2個(ge)不同的地(di)(di)理區(qu)(qu)域,第一個(ge)地(di)(di)區(qu)(qu)包括直(zhi)徑在(zai)40公理以上的坑(keng)洞(dong)(dong)(dong),而第二個(ge)地(di)(di)區(qu)(qu)則相反,并位在(zai)極區(qu)(qu)與(yu)赤道地(di)(di)區(qu)(qu)。這也顯示在(zai)土衛(wei)五形成(cheng)的過(guo)程中曾經發生(sheng)大(da)規(gui)模的重組事件。
主要的(de)(de)(de)半球受到嚴重的(de)(de)(de)撞擊,并且非常明(ming)亮。就像木衛(wei)四上(shang)的(de)(de)(de)坑洞一樣(yang),土(tu)(tu)衛(wei)五(wu)的(de)(de)(de)坑洞缺乏在(zai)(zai)月球與水星(xing)上(shang)可(ke)以觀(guan)測到的(de)(de)(de)明(ming)顯特征。在(zai)(zai)另(ling)一個(ge)半球上(shang)可(ke)以見到明(ming)亮的(de)(de)(de)網絡出(chu)(chu)(chu)現在(zai)(zai)黑色的(de)(de)(de)地表上(shang),少數坑洞也可(ke)以被(bei)辨識出(chu)(chu)(chu)來。這(zhe)些明(ming)亮的(de)(de)(de)區域曾被(bei)認為是在(zai)(zai)土(tu)(tu)衛(wei)五(wu)早期從冰火山所噴發(fa)出(chu)(chu)(chu)來的(de)(de)(de)物質。不(bu)過最近對于土(tu)(tu)衛(wei)四的(de)(de)(de)觀(guan)測顯示,散布(bu)地表的(de)(de)(de)明(ming)亮條紋其實是冰構成的(de)(de)(de)懸崖,于是天文學家推測土(tu)(tu)衛(wei)五(wu)上(shang)的(de)(de)(de)條紋也是由冰組(zu)成的(de)(de)(de)懸崖。
卡西尼號(hao)在2006年1月17日近距離飛越土衛五,并拍設一系(xi)列高分辨率的(de)照片。雖然(ran)(ran)科學分析(xi)仍然(ran)(ran)在進行中,不過這些照片顯示土衛五表面(mian)的(de)條紋(wen)類似土衛四的(de)條紋(wen)結構,其實(shi)是冰懸崖(ya)。
美(mei)國國家航空航天局在2008年3月6日宣布土衛(wei)(wei)五(wu)(wu)可能(neng)擁有(you)一個(ge)稀(xi)薄的(de)環帶(dai),這也是人類首次在衛(wei)(wei)星發現環帶(dai)系統(tong)。這個(ge)環帶(dai)系統(tong)的(de)存(cun)在是因為卡西尼號(hao)發現土星的(de)磁場在土衛(wei)(wei)五(wu)(wu)附(fu)近有(you)高(gao)能(neng)量的(de)電子(zi)流所推論出來的(de)。塵土與碎(sui)石延伸至(zhi)土衛(wei)(wei)五(wu)(wu)的(de)希爾球區域,不(bu)過在靠近土衛(wei)(wei)五(wu)(wu)的(de)附(fu)近更(geng)加(jia)稠(chou)密(mi),顯示(shi)土衛(wei)(wei)五(wu)(wu)可能(neng)擁有(you)3條密(mi)度較(jiao)高(gao)的(de)細環帶(dai)。
卡(ka)(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)號(hao)(hao)(hao)在(zai)(zai)近距(ju)離內拍攝(she)(she)一(yi)些土(tu)(tu)(tu)衛(wei)五的(de)(de)(de)照片,其中最接近的(de)(de)(de)一(yi)張(zhang)是(shi)在(zai)(zai)2005年11月26日所攝(she)(she)的(de)(de)(de),距(ju)離僅500公(gong)里(li)。另外一(yi)次近距(ju)離飛越(yue)則是(shi)在(zai)(zai)2007年8月30日,距(ju)離為5,750公(gong)里(li)。而在(zai)(zai)卡(ka)(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)延伸(shen)任務中則計劃(hua)在(zai)(zai)2010年3月2日從100公(gong)里(li)的(de)(de)(de)距(ju)離掠過土(tu)(tu)(tu)衛(wei)五。美國宇(yu)航局“卡(ka)(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)”號(hao)(hao)(hao)在(zai)(zai)接近土(tu)(tu)(tu)星土(tu)(tu)(tu)衛(wei)五時(shi),探測器上的(de)(de)(de)一(yi)臺帶有靈敏紅(hong)外波段(930毫微米)濾(lv)色鏡的(de)(de)(de)窄角(jiao)照相機利用可見(jian)光拍攝(she)(she)到(dao)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)五南(nan)極(ji)地區,拍攝(she)(she)時(shi)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)五與(yu)“卡(ka)(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)”號(hao)(hao)(hao)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)距(ju)離約為23.9萬千(qian)米,太陽、土(tu)(tu)(tu)衛(wei)五與(yu)“卡(ka)(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)”號(hao)(hao)(hao)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)角(jiao)度為56°,分辨(bian)率約為1千(qian)米每(mei)線。
與土衛五表面其(qi)余部(bu)分一樣(yang),其(qi)南極地區在(zai)(zai)幾百萬年里布(bu)滿(man)大量隕石坑(keng),在(zai)(zai)這些(xie)詳細照片(pian)上(shang)可(ke)(ke)以看出,在(zai)(zai)較巨大的隕石坑(keng)上(shang)布(bu)滿(man)有(you)“麻子”般的小坑(keng)。在(zai)(zai)所示照片(pian)左(zuo)邊(bian),可(ke)(ke)以看到更令人(ren)感(gan)興趣的溝槽,照片(pian)右(you)上(shang)部(bu)最(zui)清晰的隕石坑(keng)具有(you)橢圓形狀(zhuang),它的大小為(wei)115×91千米。
“卡(ka)西(xi)尼-惠更斯”號飛行是(shi)美國宇航(hang)局與歐洲航(hang)天局和(he)意大(da)利航(hang)天局的(de)合作(zuo)計劃(hua),“卡(ka)西(xi)尼”號探測(ce)器的(de)控制委(wei)托美國加州帕薩迪(di)納美國宇航(hang)局噴氣(qi)推進(jin)實驗室負責。
軌道半長軸:527108km
軌道離(li)心率:0.0012583
軌道周期:4.518212天
軌(gui)道(dao)傾角:0.345°(與土星的赤道(dao)相比)
衛星(xing)(xing)所(suo)屬(shu)星(xing)(xing)球:土星(xing)(xing)
大(da)小: 1535.2 × 1525 × 1526.4 km
平(ping)均半徑: 764.30 ± 1.10 km
表面積(ji): 7 337 000平方(fang)千(qian)米
質量: (2.306 518 ± 0.000 353)× kg (~3.9× 倍地球質量)
平(ping)均密(mi)度: 1.233 3 ± 0.005 3 g/cm
赤道表面重力: 0.264 m/
宇宙速(su)度: 0.635 km/s
自轉周期: 4.518 212 d(同步)
軸傾斜: zero
反(fan)照(zhao)率: 0.949 ± 0.003
星等: 10
美國(guo)國(guo)家宇航(hang)局(NASA)公布了一(yi)段“卡(ka)西尼”號土(tu)星(xing)探測器拍攝到的(de)(de)(de)土(tu)衛(wei)(wei)五的(de)(de)(de)珍貴(gui)視(shi)頻(pin)圖(tu)(tu)像。之所以(yi)說它珍貴(gui),是因為(wei)這段總(zong)共15秒長的(de)(de)(de)視(shi)頻(pin)記錄(lu)下了土(tu)衛(wei)(wei)五上發生(sheng)日食的(de)(de)(de)全過程。這次公布的(de)(de)(de)視(shi)頻(pin)總(zong)共由17幅圖(tu)(tu)像組(zu)成(cheng),拍攝于2008年8月(yue)19日。當時土(tu)衛(wei)(wei)五正在(zai)逐(zhu)漸進(jin)入土(tu)星(xing)的(de)(de)(de)陰(yin)影(ying)區域。從視(shi)頻(pin)中可(ke)以(yi)清楚(chu)(chu)地看到,土(tu)星(xing)在(zai)土(tu)衛(wei)(wei)五上投下的(de)(de)(de)陰(yin)影(ying)的(de)(de)(de)邊緣非(fei)常(chang)模糊,這一(yi)點(dian)與月(yue)球在(zai)地球上投下的(de)(de)(de)陰(yin)影(ying)存在(zai)很(hen)明顯的(de)(de)(de)差異(yi)(yi)。專(zhuan)家們(men)指出,之所以(yi)會出現(xian)這種差異(yi)(yi),主(zhu)要是因為(wei)土(tu)星(xing)是一(yi)顆氣態(tai)行星(xing),其(qi)外(wai)部邊界(jie)本身就不是非(fei)常(chang)清晰,這導致其(qi)產生(sheng)的(de)(de)(de)陰(yin)影(ying)也不會非(fei)常(chang)清楚(chu)(chu)。
懸在土星環前方的小衛星土衛五就像是一(yi)粒珍珠。去(qu)年11月初,繞(rao)軌道運行的“卡西(xi)尼”號(hao)欣賞到這一(yi)罕見的景象。照片(pian)并非(fei)“原版”,而是進行了旋(xuan)轉。
“卡西(xi)尼(ni)(ni)”這個名字來源于意大利天(tian)文學家喬凡尼(ni)(ni)·多美尼(ni)(ni)科(ke)·卡西(xi)尼(ni)(ni),正是(shi)他在1672年發(fa)現了土衛(wei)五。天(tian)文學家2008年宣布,土衛(wei)五可能是(shi)第一顆已知擁有(you)自身(shen)昏暗環系統的衛(wei)星。
據(ju)NASA介紹,“卡西尼”號在拍攝這段視頻時距離土衛五約有(you)45萬公里,圖像(xiang)的分辨(bian)率為2.7公里。
其直(zhi)徑為(wei)1528公(gong)(gong)里,與土(tu)星(xing)平均距(ju)離約50萬(wan)公(gong)(gong)里。到目前為(wei)止(zhi),“卡西尼(ni)”號已成(cheng)功繪制了(le)出了(le)土(tu)衛(wei)五表面的(de)全景圖像。有關該天體最有趣的(de)發(fa)現(xian)(xian)出現(xian)(xian)在2008年(nian)夏季。當時有天文學家指(zhi)出:土(tu)衛(wei)五可能(neng)也擁(yong)有自(zi)己的(de)光環(huan)系統。他們(men)解釋(shi)說(shuo),“卡西尼(ni)”號上的(de)探測(ce)設備發(fa)現(xian)(xian)土(tu)衛(wei)五周圍環(huan)繞著大量碎片(pian),形成(cheng)一個范圍達數千(qian)公(gong)(gong)里的(de)盤狀(zhuang)碎片(pian)帶。觀(guan)測(ce)顯示,在土(tu)衛(wei)五兩側(ce)還都存在著電子數量急劇減少的(de)區域(yu)。
科(ke)學家隨后進行了大量模擬計算,以(yi)確(que)定土(tu)衛(wei)五是(shi)否有(you)能力穩(wen)定住這樣的環(huan)結(jie)(jie)構。結(jie)(jie)果(guo)表明,在(zai)土(tu)衛(wei)五重力場(chang)以(yi)及(ji)它繞(rao)土(tu)星(xing)的軌道共同作用下(xia),土(tu)衛(wei)五周(zhou)圍(wei)的環(huan)能夠長時(shi)間地穩(wen)定存在(zai)。科(ke)學家認為,土(tu)衛(wei)五之(zhi)所以(yi)有(you)環(huan),可能是(shi)因為在(zai)遙遠(yuan)的過去有(you)小(xiao)行星(xing)或彗星(xing)與土(tu)衛(wei)五相(xiang)撞(zhuang),產生的碎片飄散在(zai)周(zhou)圍(wei)逐漸聚集(ji)成了光(guang)環(huan)。