土衛三

土衛三

土衛三(英語:Tethys)是一顆土星的衛星,由義大利科學家喬凡尼·多美尼科·卡西尼在1684年3月21日所發現的。

  • 中文名
    土衛三
  • 外文名
    Tethys
  • 別稱
    Saturn III
  • 分類
    衛星
  • 發現者
    喬凡尼·多美尼科·卡西尼
  • 發現時間
    1684年3月21日
  • 質量
    (6.174 49 ± 0.001 32)×10²ºkg
  • 平均密度
    0.973 5 ± 0.003 8 g/cm³
  • 表面溫度
    86 K
  • 逃逸速度
    0.393 km/s
  • 反照率
    1.229 ± 0.005

基本信息

【衛星名稱】土衛三

【神話人物】忒堤斯

【英文名稱】Tethys

【英文別稱】Saturn III

【發現者】 喬凡尼·多美尼科·卡西尼

【發現日期】1684年3月21日

【衛星所屬的行星】

發現命名

土衛三是根據希臘神話泰坦的忒堤斯來命名的。卡西尼稱呼了他所發現的4顆土星衛星(土衛三、戴奧妮、利亞、伊亞佩特斯)為路易之星(Sidera Lodoicea)來紀念路易十四世。而天文學家在第17世紀結束時,根據習慣將它們稱乎為土衛一、土衛二、土衛三、土衛四與土衛五(包括泰坦)。在米瑪斯與恩塞拉都斯于1789年被發現後,編號延伸到土衛七。1848年發現的許珀裏翁最後一次改變編號順序,將伊亞佩特斯擠到土衛八。

土衛三表面圖片土衛三表面圖片

天文學家約翰·弗裏德裏希·威廉·赫歇爾(威廉·赫歇爾的兒子,也是土衛一與土衛二的發現人)後來在《好望角觀測結果》(Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope)中建議這7顆衛星應該以泰坦神族來命名,後來這項建議被正式採用。

地形地貌

土衛三由冰所構成,類似土衛五與土衛四。它的密度為0.97 g/cm³,表示土衛三幾乎都是由水冰所組成的。土衛三的表片受到天體嚴重的撞擊,並擁有許多冰裂縫。它是太陽系反射率最高的天體之一,反射率達到1.229。這樣高的反射率是因為土星昏暗的E環物質所導致的,它的物質也包括土衛二所噴發出的水冰。

土衛三溫度圖像,圖案形似吃豆人。土衛三溫度圖像,圖案形似吃豆人。

在土衛三擁有2種不同的地形,其中一種是由許多坑洞所構成的,而另一種地形則是黑暗的火山帶所組成的。這樣的火山口意味著土衛三曾經擁有內部的地質活動,導致古老的地形重新出現在地表。這種黑暗火山帶的精確形成原因仍是未知的,不過可能可以從伽利略號拍攝的木衛三與木衛四的照片來解釋,照片中顯示它們的極區擁有明亮的冰帽,這是因為冰沉積在朝著極點傾斜的火山口中。土衛三也可能是類似的情況,它的極區也相當明亮,並有黑暗的區域散布其中。土衛三的西半球主要是巨大坑洞奧德賽(Odysseus),它的直徑為400公裏,接近2/5個土衛三的大小。這個坑洞非常平坦,就像木衛四的坑洞,沒有月球與水星常見高聳的環狀山與中央隆起。這非常可能是因為天體撞擊在土衛三柔軟的表面所造成的地質現象。

土衛三的第2個主要特征是巨大的伊薩卡峽谷(Ithaca Chasma),它寬100公裏,深3至5公裏。它延伸了2,000公裏長,大約是土衛三圓周長的3/4。伊薩卡峽谷的形成被認為是因為在土衛三內部液體凝固時,導致體積膨脹,土衛三的表面因此裂開。地表下的海洋可能使得土衛三與土衛四在在早期形成2:3的軌道共振,也導致內部的潮汐加熱與軌道偏心率。這個海洋後來在土衛三脫離這種共振關系之後完全結凍。在土衛三完全固化前所形成的坑洞很可能全部被後來的地質活動所消除。天文學家也提出另一種理論來解釋伊薩卡峽谷的形成:在奧德賽坑洞形成時受到的巨大撞擊,形成沖擊波傳遍土衛三,導致土衛三另外一面的表面破裂,形成伊薩卡峽谷。土衛三的表面溫度為攝氏-187度。

土衛三(圖1)土衛三(圖1)

物理特征

質量:(6.174 49 ± 0.001 32)×1020 kg (1.03×10-4 Earths)

平均密度:0.973 5 ± 0.003 8 g/cm³

赤道表面重力: 0.145 m/s

宇宙速度:0.393 km/s

自轉周期:同步

軸傾斜:zero

反照率:1.229 ± 0.005 (反射率)

溫度:86 K

星等:10.2

軌道特征

軌道資料

【軌道半長軸】294 619 km

軌道離心率】0.000 1

【軌道周期】 1.887 802 d

【軌道傾角】 1.12° (相對土星的赤道)

共軌

土衛三與土衛十三及土衛十四使用同一個軌道,並分別位在土衛三前後60度的拉格朗日點上(L4與L5)。

軌道上的土衛三軌道上的土衛三

探測任務

卡西尼號在2005年9月23日以1,500公裏的距離飛越土衛三。雖然卡西尼號在延伸任務中仍然會繼續研究土衛三,不過並沒有計畫更接近的飛越探測。

土衛三(圖2)土衛三(圖2) 卡西尼號攝得的土衛三照片卡西尼號攝得的土衛三照片

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