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Sciscape新聞報導

[Jul 02, 2004]

地球科學:解開土星月亮的身世之謎


編輯 JR 報導

來自卡西尼號(Cassini spacecraft)的消息:土星的月亮Phoebe源於庫伯帶(Kuiper Belt)。

Phoebe是目前所知距離土星最遠的一顆衛星,軌道半徑是它最近衛星鄰居Iapetus的4倍。衛星直徑有220公里,只有月亮(地球衛星)的1/15;和大多數的土衛星相比,它表面較暗、亮度較低,並且不太合群地逆向運行在橢圓軌道上,軌道平面還與土星赤道面夾角175度。由於它特殊的暗沈表面及逆行軌道,科學家推測,Phoebe可能是被土星重力擄獲的天體,最有可能來自位於海王星之外的庫伯帶。卡西尼號的發現證實了這個想法。

科學家初步分析6月11日卡西尼號飛越Phoebe時收集到的資料,推算出它的平均密度大約為1.6g/cm3,除了水冰(密度約為0.93 g/cm3)外,至少含有50%的岩石;若和其他土衛星35%的岩石含量相比,Phoebe的組成比較接近在庫伯帶內的冥王星及海王星的衛星崔頓(Triton)。Phoebe表面有包裹在水冰中的二氧化碳、有機化合物及含鐵礦物,這表示Phoebe不可能是小行星(asteroid),因為小行星通常不含有水及二氧化碳,在成分上,Phoebe非常接近慧星-庫伯帶的前住民。因此科學家認為在40億年前太陽系外圍星雲有許多像Phoebe的冰質微行星(planetsimal),有些合併成為巨行星如木星、土星、天王星和海王星;有些在過程中,受到重力的交互作用被拋擲到較遠的距離,聚集而形成庫伯帶。Phoebe則在途中受到氣流的牽引、被年輕的土星所攔截而常伴左右。

觀測指出Phoebe表面散佈著大大小小的坑洞,向陽的表面溫度大約為-160℃、背陽面則直降到-200℃,劇烈的溫差可能使Phoebe表層蓬鬆、多孔而更易散熱;此外,還有發現尚未辨識出的物質光譜訊號。

卡西尼號與Phoebe的相會,提供科學家首次仔細觀察原始太陽系外圍物質的機會,隨著卡西尼號成功的進入土星軌道、展開長達四年的土星觀測,相信還有更多未知將展現在我們眼前,帶我們回溯太陽系形成的故事。

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