土衛四
 卡西尼號拍攝的土衛四. | |
| 發現 | |
|---|---|
| 發現者 | 喬瓦尼·多梅尼科·卡西尼 |
| 發現日期 | March 21, 1684 |
| 編號 | |
| 其它名稱 | 土衛四 |
| 形容詞 | Dionean |
| 軌道參數 | |
| 半長軸 | 377 396 km |
| 離心率 | 0.002 2[1] |
| 軌道週期 | 2.736 915 d[1] |
| 軌道傾角 | 0.019° (to Saturn's equator) |
| 隸屬天體 | 土星 |
| 物理特徵 | |
| 大小 | 1128.8 × 1122.6 × 1119.2 km[2] |
| 平均半徑 | 561.4 ± 0.4 km[2] (348.96 mi) |
| 表面積 | 3,964,776.51 km2[3] |
| 質量 | (1.095 452 ± 0.000 168)×1021 kg[4] (3.28×10-4 Earths) |
| 平均密度 | 1.478 ± 0.003 g/cm³[2] |
| 表面重力 | 0.233 m/s2 |
| 0.51 km/s | |
| 自轉週期 | 2.736 915 d (同步自轉) |
| 轉軸傾角 | zero |
| 反照率 | 0.998 ± 0.004 (幾何反照率)[5] |
| 溫度 | 87 K (−186°C) |
| 視星等 | 10.4 [6] |
土衛四又稱為「狄俄涅」（Dione），是環繞土星運行的一顆衛星。它是1684年由喬瓦尼·多梅尼科·卡西尼發現的。國際天文協會將它按照希臘神話中的泰坦狄俄涅定名為Dione（國際音標為/daɪˈɔʊni/，希臘語原文為Διώνη）。
如同土衛二和土衛六，土衛四內部也可能存在一層地下海洋。[7]
發現和命名
[編輯]土衛四是於1684年3月21日被喬凡尼·多美尼科·卡西尼發現的。一開始卡西尼將他發現的土衛三、土衛四、土衛五和土衛八命名為「路易之星」（Sidera Lodoicea）來奉承法國國王路易十四，但是這個命名沒有被天文學家普遍接受。他們則將最早被發現的五顆土星衛星稱為土衛一至五。後來1789年土衛一和土衛二被發現後這個號碼命名法被擴展到土衛七（今天的號碼命名法後來被調整過，因此與當時的不一樣）。
1847年約翰·弗里德里希·威廉·赫歇爾建議使用希臘神話中泰坦的名字來命名土星的衛星，因此土衛四獲得了狄俄涅這個名稱。（在希臘神話中克洛諾斯是泰坦之一，而希臘神話中的克洛諾斯相當於羅馬神話中的薩坦，按照國際天文協會土星是以薩坦命名的，因此土星的衛星是按照希臘神話中他的兄弟姐妹命名的。）
軌道
[編輯]土衛四環繞土星的距離是377,420千米，其環繞周期為65小時41分鐘。土衛四軌道的偏心率為0.0022，相對於土星的赤道它的軌道的傾角為0.02°。土衛十二與土衛四位於同一軌道上，土衛十二位於土衛四的拉格朗日點L4上，在土衛四前方60°的位置。
物理特徵
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土衛四的平均直徑為1118千米。土衛四主要由冰組成，不過它是土星衛星中密度第三高的（1.5克/立方厘米，土衛二和土衛六居第一和第二位），因此它的內部必須含有相當多的矽酸鹽岩石。土衛四的反照率為0.55，與土衛三和土衛二相比它比較暗。土衛四的表面溫度為-187°。它的自轉周期與公轉周期一樣長，也是65小時41分鐘，因此它與地球的衛星一樣是同步自轉。它的自轉軸與公轉軸之間的交角為0.006°。
土衛四比土衛五小一些，但與土衛五非常類似。它們的組成、反光率和地形均很類似，兩顆衛星均具有非常不同的前面和反面（前面指的是在公轉中朝著飛行方向的一面，反面指的是在公轉中背著飛行方向的一面）。土衛四的正面有比較多的撞擊坑，而且比較亮，而它的反面則完全不同，這一面比較暗，明亮的、細小的條紋遮蓋了上面的撞擊坑。這說明這些條紋是比較新的。這些條紋估計是冰的懸崖。
目前在土衛四上被發現的地質形態有：
冰懸崖
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在卡西尼-惠更斯號探測器2004年12月13日飛越土衛四之前，科學家不清楚土衛四表面明亮線條狀的結構，原因之一是照片解析度不足。當時唯一知道的訊息這些地區反光率非常高，而且非常薄，可以看到下面的結構。當時的推測是土衛四剛剛形成後地質活躍，冰火山改造了大部分表面。這些線條是沿著裂縫的爆發後冰雪重新落到土衛四表面形成的。後來這些地質活動停止後前面由於不斷受到隕星的撞擊這些線條被磨滅了。
但卡西尼號最新的照片證明這個推測有誤，這些線條根本就不是堆積的冰雪，而是地震造成的明亮冰懸崖。土衛四的背面上顯示著巨大的破裂。
2005年10月11日，卡西尼號以距離500千米飛越土衛四時，拍攝這些懸崖的清晰照片，顯示懸崖有些達數百米高。
撞擊坑
[編輯]土衛四表面有多種地形，其中包括含有很多撞擊坑的地形、含有中等撞擊坑數目的平原、含有少數撞擊坑的平原和地殼破裂的區域。含有很多撞擊坑的地區有許多大到直徑100千米的撞擊坑。平原地區的撞擊坑的直徑一般小於30千米。不過也有有很多撞擊坑的平原。大多數含有很多撞擊坑的地區位於土衛四的反面，而在它的前面也有含有少量撞擊坑的平原。這個現象與許多科學家預言的正好相反。尤金·舒梅克和其他人曾提出一個理論認為自傳與公轉同步的衛星的前面的撞擊坑數量應該比較多，反面比較少。這說明土衛四被撞擊時它的正面和反面正好反過來。由於土衛四比較小，在受到比較大的撞擊（撞擊坑大於35千米）時它會被轉動。由於土衛四表面有許多大於35千米的撞擊坑，因此它在早期撞擊率比較高時可能不斷被轉動。今天遺留下來的撞擊坑和比較亮的正面說明它現在的正面已經有數十億年是正面了。
土衛四的撞擊坑與木衛四的類似，而不像月球和水星上的撞擊坑，它的邊緣不那麼明顯。這可能是因為隨著時間比較弱的冰衰落了。不過土衛四上的撞擊坑中有些還有中央山，而不像木衛四那樣完全沒有中央山了，這說明土衛四上的冰不像木衛四那樣脆弱。
觀測
[編輯]土衛四的視星等為10.4等，從地球上看出去是土星最亮的衛星，不過要觀察土衛四需要一台物鏡大於10厘米的望遠鏡。
參見
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ 1.0 1.1 css. [2013-07-21]. （原始內容存檔於2006-04-21）. Exp.arc.nasa.gov Retrieved on 05-21-07
- ^ 2.0 2.1 2.2 Th Roatsch, R. Jaumann, K. Stephan, P. C. Thomas. Cartographic Mapping of the Icy Satellites Using ISS and VIMS Data. Springer, Dordrecht. 2009: 763–781 [2018-04-02]. ISBN 9781402092169. doi:10.1007/978-1-4020-9217-6_24. （原始內容存檔於2020-11-28） （英語）.
- ^ Phil Davis?. Solar System Exploration: Planets: Saturn: Moons: Dione: Facts & Figures. NASA. April 1, 2011 [March 24, 2013]. （原始內容存檔於2012年10月12日）.
- ^ R. A. Jacobson, P. G. Antreasian, J. J. Bordi, K. E. Criddle, R. Ionasescu, J. B. Jones, R. A. Mackenzie, M. C. Meek, D. Parcher, F. J. Pelletier, Jr. W. M. Owen, D. C. Roth, I. M. Roundhill, J. R. Stauch. The Gravity Field of the Saturnian System from Satellite Observations and Spacecraft Tracking Data. The Astronomical Journal. 2006, 132 (6): 2520 [2018-04-02]. ISSN 1538-3881. doi:10.1086/508812. （原始內容存檔於2020-07-26） （英語）.
- ^ Anne Verbiscer, Richard French, Mark Showalter, Paul Helfenstein. Enceladus: Cosmic Graffiti Artist Caught in the Act. Science. 2007-02-09, 315 (5813): 815–815 [2018-04-02]. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.1134681. （原始內容存檔於2020-12-31） （英語）.
- ^ Observatorio ARVAL. Classic Satellites of the Solar System. Observatorio ARVAL. April 15, 2007 [2011-12-17]. （原始內容存檔於2011-08-25）.
- ^ 存档副本. [2016-10-02]. （原始內容存檔於2016-10-18）.
外部連結
[編輯]
- Dione Profile （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） at NASA's Solar System Exploration site （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- The Planetary Society: Dione
- Cassini images of Dione （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Images of Dione at JPL's Planetary Photojournal （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- 3D shape model of Dione （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (requires WebGL)
- Dione global （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） and polar （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） basemaps (December 2011) from Cassini images
- Dione atlas (Sept. 2011) from Cassini images （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Dione nomenclature （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） and Dione map with feature names （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） from the USGS planetary nomenclature page （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Google Dione 3D （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, interactive map of the moon
