
Iapetus ("eye AP i tus" ) 是土星已知卫星中距土星第十七近、第三大的一颗:
公转轨道: 距土星 3,561,300 千米
卫星直径: 1460 千米
质量: 1.88e21 千克
希腊神话中,Iapetus是一个巨人,乌拉诺斯的儿子,普罗米修斯和Atlas的父亲,人类的祖先。
它由卡西尼于1671年发现。
密度仅为1.1,土卫八的大部分肯定是由冰水组成的。
正对公转和反对公转的半球完全不同。正转半球的反照率在0.03到0.05之间,与煤烟一样暗,反面为1.5,几乎同木卫四一样亮。这些不同点太明显,使得卡西尼注意到了,说出了“我只能见到土卫八的一面,另一面则不能。”的话。
对此的一个解释是正转半球被土卫九上撒下的煤质尘埃覆盖。然而,土卫八的颜色与土卫九的并不相配。另一个可能是因为土卫八内部的活跃作用引起。这个难题加上这两个半球分界处的线是无法形容的形状,增添了人们的疑惑。
所有的土星的卫星,除了土卫八与土卫九,处于土星赤道平面。土卫八的倾斜角近15度。 但是土卫八具有一个十分奇异的特性,即始终朝着土星运行的这个面仅反射5%的太阳光,而另一面因覆盖有冰层而反射约50%太阳光。这一现象早在17世纪就已被天文学家所发现,但是一直无法解释这一现象。在20世纪80年代初,美国Voyager 2探测器拍摄的照片证实了土卫八的“两面性”,但是详细情况仍不清楚。 最近在《科学》杂志发表的文章中提出的一些假设或许能解释土卫八的奇异特性,例如土卫八的“前”半球(即始终朝着土星一面的半球)看上去较暗是由于它被岩石碎块覆盖的缘故,岩石碎块来自土星另一颗卫星——土卫九表面撞出的陨石,因此整个“前”半球看上去十分暗。但是暗淡的土卫九沿着自己的轨道朝土卫八的相反面运转,而且拥有的颜色与土卫八暗面的颜色也不尽相同。此外,根据照片来判断,土卫八表面上的暗物质在陨石坑内部具有很高浓度,这说明,这物质可能是从地表内部通过某个裂缝流出的。
借助Arecibo射电望远镜对土卫八进行了雷达扫描,扫描结果令人十分感兴趣。原先已清楚土卫八亮面主要由“水”冰构成,但是以前发现,它反射雷达波并不像其他被冰覆盖的卫星那样,土卫八上的冰层具有比普通冰层小得多的反射系数。专家们认为,这可以用氨冰混合物加以解释,这种水与氨冰混合物在利用光学望远镜观察时可以看作为纯冰一样。然而,雷达研究表明这种表面反射波与普通冰层表面的不同。
雷达研究给科学家带来了惊人的消息,在利用雷达获得的图像上土卫八看上去像一个均质物体,即在暗面与亮面之间没有任何差别(利用无线电长波波段),这表明,在土卫八暗面的上面覆盖有一薄层暗色物质,这暗色物质不会使雷达信号失真。但是这样的解释在一定程度上取决于暗色物质的组成,而这一点现在还不清楚。
或许,在“卡西尼”探测器从较近距离处拍摄到土卫八的照片时才能成功作出解释,“卡西尼”探测器正在飞向土星,今年7月1日应进入土星轨道。在“卡西尼”探测器上安装有可见光与红外线波段照相机,拍摄的照片能确定土卫八地表的成分,特别是它的暗面成分,借助于红外线照相机还可以直接发现土卫八上氨冰的存在。“卡西尼”探测器还将研究亮面与暗面之间的清晰分界,有可能成功解释土卫八呈现黑白两面这一神秘现象。
科学家揭示土卫八核桃外形之谜

据美国宇航局太空网报道,土星的卫星――土卫八“伊阿佩托斯”长得实在是太奇怪了,就好像是一颗核桃。现在,天文学家已揭开土卫八核桃外形之谜――这种奇特的外形是土卫八在太阳系形成初期由于超高速旋转造成的。
2005年,“卡西尼”号飞船拍下了土星卫星的特写图片,从图片上看,现在低速旋转的土卫八赤道上有一个巨型岩石的凸起。天文学家认为,这种典型的外形之所以得以保持是因为土卫八在大约30亿年前――也就是在它“年轻”的时候――迅速冻结造成的。
位于加州帕萨迪那的美国宇航局喷气推进实验室的“卡西尼”号科学家朱莉・卡斯提罗表示:“由于高速旋转加之又在年轻时冻结,土卫八的外形被永久性地保留下来。”与太阳系中的其它任何卫星有所不同的是,土卫八保持了它不成熟的体形。它的中部有一条808英里(1300公里)长,12英里(19公里)高的山脉链,正是这个山脉链造就了土卫八的核桃外形。
喷气推进实验室另一位“卡西尼”号科学家――丹尼斯・马特森说:“只有高速旋转的卫星才会拥有这种凸起,而不是一个低速旋转的卫星,原因在于:低速旋转会造就更为平坦的凸起。”马特森称,“我们已对土卫八如何形成因旋转产生的大块凸起,以及现在的旋转速度――周期大约为80天――为什么慢了下来建立了模型”。
新的模型显示,最初的时候,土卫八旋转一周只需要5到16个小时,如此高的旋转速度足以使得赤道地区的地表膨胀。即将出版的《伊卡鲁斯》(Icarus)杂志在线对该模型进行了详细阐述。
科学家认为,由于放射性元素加热土卫八内部,其外壳延伸和膨胀成为一种可能,但随着“燃料”耗尽,土卫八迅速冻结,核桃外形也因此得以保持。卡斯提罗在提到这块45.64亿年的巨石时说,土卫八在前进的道路上停了下来。为了让这个年轻的卫星慢下来,达到现在80天一周的旋转速度,“它的内部应该更为温暖,接近冰块的熔点”。
新的研究发现将帮助天文学家更好地理解太阳系初期行星及其卫星系统的形成过程。马特森说:“这无疑是有关外太阳系一颗卫星早期旋转史的第一个直接证据。它增加了我们对带外行星的卫星早期历史的认识。”
科学家揭开土卫八“黑白双面”神秘谜团
土卫八是距离土星第十六远的卫星,它的外形没有灰色区域,只有两种颜色基调:黑色和白色,因此土卫八以“双面卫星”而著称。在过去土卫八的“双面”现象曾经是困惑科学家的难解谜团,目前,最新观测研究揭示了土卫八“双面卫星”谜团的神秘面纱。
最新观测研究数据表明,随着土卫八围绕土星运转过程中,朝向太阳一侧的冰雪层都已融化,从而导致土卫八黑色表面暴露,而另一侧却仍被厚厚的冰雪层覆盖着,显现出白色。据了解,土卫八是1671年由乔凡尼.多美尼科.卡西尼(1625年6月8日出生于意大利佩里纳尔多,1712年9月14日逝世于法国巴黎)最早发现的,但是这颗土星卫星的出现却让科学家一直困惑不解:朝向运行轨道的一侧表面呈现沥青般的黑色,而另一侧却是白雪般的明亮。土卫八的直径为907英里(1460公里),环绕土星的路程为220万英里(360万公里)。
“卡西尼-惠更斯”号卫星在土卫八低轨道处拍摄的高清晰图片揭示出该卫星表面出现“双面脸”的真实原因。美国科罗拉多州太空科学学院太空成像小组负责人卡罗林.波尔科说,“虽然土卫八仍有许多未解之谜有待我们去深入研究,但目前我认为我们已明白为什么这颗土星卫星会呈现出‘黑白双面’的特征。”
“卡西尼-惠更斯”号的最新观测数据成功破解了土卫八的外貌特征,当土卫八围绕土星运行时,朝向土星的半球由薄黑物质层覆盖,这些黑物质层是由于太阳光照射蒸发该半球的冰雪层形成的。德国自由大学“卡西尼”卫星成像专家蒂尔曼.登克说,“土卫八在环绕土星运行过程中,朝向土星的半球除了接收大量太阳光照射之外,土星表面上释放出的灰尘物质抵达这一侧半球也是该半球呈现黑色的一个原因。”
随着朝向土星的这一侧半球表面温度逐渐增大,最终该区域的冰雪层将完全融化。“卡西尼-惠更斯”号的最新红外线观测数据证实这一侧半球的温度可达到110摄氏度(230华氏度),该温度足以让冰雪层融化成为水蒸汽。
朝向土星和太阳的这侧半球随着温度上升,该区域的水蒸汽都蒸发凝结在最近的寒冷区域,如土卫八的极地和相反一侧低纬度地区。由此朝向土星的这一侧半球失去了原来的冰雪层,其表面变得更加黑暗,而另一侧半球在原先冰雪层的基础上冷凝了更多的水份子,其表面变得更加明亮。因此,天文学家在观测土卫八时发现它具有“双面脸”,一半黑暗,另一半明亮,在该星体上没有灰色区域。
卡西尼最新照片显示土卫八是阴阳脸
土卫八一个半球呈现雪白色,而另一个半球却黑暗如同焦油。在此之前,科学家观测土卫八发现其外形非常像胡桃。据了解,土卫八是土星卫星系统中的一颗外围卫星,距离土星356万多公里,每绕土星一周需要79.33个地球日。在太阳系所有的星体中,它的外形和结构特征富有戏剧性变化,它是亮度变化幅度最大的一个。形状像胡桃,赤道部分有突起。前不久,科学家声称,土卫八胡桃外形是由于它在太阳系形成初期时超高速旋转形成的。

这是9月10日“卡西尼”土星探测器传送来的最新照片,照片中显示土卫八表面有很深的弹坑,赤道有一圈山脉形状的突起,通过这组最新照片,研究人员还聚焦研究土卫八表面奇特的20千米高山脉,正是这些高山脉致使土卫八看起来更像是一颗胡桃。
德国柏林自由大学“卡西尼”探测器成像科学家蒂尔曼•邓克说,“这些照片真得非常精彩!每一张最新照片都有其自己的特点,我非常欣赏这些图片所呈现的地平线上巨大山脉的突起,我期待看到土卫八的真实照片已有7年时间,现在这些真实的图片使我们对土卫八的认识更加实物化。”邓克是“卡西尼”土星探测器成像观测项目主管。
此次,“卡西尼”接近土卫八的距离要比2004年观测时近100倍,该探测器离土卫八表面只有1640公里。土卫八表面有不规则的胡桃纹突起,赤道上的山脉十分突起,但最引人注目的还是土卫八的“阴阳脸”,该星体上亮度明显差别将是科学家致力去解答的神秘谜团。
美国宇航局喷气推进实验室“卡西尼”土星探测器主管鲍勃•米切尔说,“我们非常高兴地看到这些精彩的土卫八最新照片,这是科学家多年期待已久的!”美国太空科学协会“卡西尼”探测器成像小组负责人卡罗林•波科说,“多年以来我们一直致力于研究土卫八表面特征,从外形上像这颗星体就像遍布许多野兔窝,更加富有神秘感。在我们太阳系的所有星体中,很少有像土卫八这样明亮差别巨大具有‘阴阳脸’的星体。”
喷气推进实验室“卡西尼”成像小组成员托伦斯•约翰逊称,通过研究土卫八,我们掌握了40亿年前该星体的形成特点:该星体形成初期,冰冷的地壳寒冷僵硬。
目前,“卡西尼”探测器对土卫八的多样化观测将有助于描绘该星体表面的化学成份,寻找昏暗大气层或喷射气体流的证据,以及探测土卫八表面夜间温度。
新发现土星巨大光环可能是土卫八阴阳脸原因
美国航空航天局(NASA)的科学家近日(2009年10月8日新闻)发现土星周围存在一个“隐形”的巨大光环(如图),这

个光环可以容纳10亿个地球。
光环能容10亿个地球
NASA喷气推进实验室称,该光环平面与土星主光环面成27度倾角,该光环内侧距离土星约595万公里,宽度约1190万公里。它的直径相当于300倍土星的直径。可容纳10亿个地球。
“这是一个超级光环。”弗吉尼亚大学航天学家安尼·沃比瑟说,光环由冰和尘埃微粒组成,它们之间的距离如此之大,“即使你站在光环上也看不清楚。”另外,土星照射到的太阳光线很少,光环反射出的可见光更少,令它难以被发现。
组成光环的尘埃温度很低,仅有零下193℃,但却散发出热辐射。NASA斯皮策太空望远镜正是捕捉到这些热辐射,才发现了这个巨大的光环。
有助揭开土卫八之谜
据报道,土星卫星“菲比”的轨道穿越该光环。科学家们认为,光环内的冰和尘埃来自于菲比与彗星的碰撞。
光环的发现可能有助于解释关于土星另一卫星土卫八的一个古老而神秘的问题。天文学家卡西尼1671年首次发现土卫八,称这个星球一面黑一面白,就像太极符号一样。新发现的光环旋转轨道与土卫八相反。科学家们推测,光环内的尘埃飞溅到土卫八表面上,形成了黑色区域。
“长久以来,航天学者一直认为菲比与土卫八表面之上的黑色物质之间存在某种联系,新发现的光环为此提供了令人信服的证据。”新光环的发现者之一、马里兰大学专家道格拉斯·汉密尔顿说。