破解土卫八的神秘谜团
土卫八，是土星的第3大卫星，同时也是太阳系中的第11大卫星，由乔凡尼·多美尼科·卡西尼于1671年发现。土卫八，以希腊神话中的泰坦巨人伊阿珀托斯命名。土卫八以其两半球面巨大的颜色差异而著称，而卡西尼号的发现则揭示了该卫星其他多处不寻常的特征，如其拥有一个环绕球体半圈的赤道脊。
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，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。土卫八是1671年由乔凡尼·多美尼科·卡西尼最早发现的，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1460千米，环绕土星的路程为360万千米。“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℃，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分子，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。
科学家揭示土卫八核桃外形之谜
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。”与太阳系中的其他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1300千米长，19千米高的山脉链，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。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。它增加了我们对行星的卫星早期历史的认识。”
赤道脊
土卫八的另一个神秘之处是其位于卡西尼区中心的赤道脊，长度约1300千米，宽度为20千米，高度达13千米。人们在卡西尼号于2004年12月31日拍摄的照片中发现了这一地形。该赤道脊的一部分甚至高出周围平原地形达20千米。赤道脊由多种复杂地形构成，包括独立的山峰、长度超过200千米的悬崖和由三段距离很近的平行山脊构成的地形单元。在明亮的隆塞斯瓦列斯区则不存在赤道脊，取而代之的则是赤道地区一系列高度达10千米的独立山峰。赤道脊地形遭受过猛烈的轰击，这证明其地质年代已经十分久远。
