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背景知識:土星,體積是地球的764倍,重量是地球的95倍,是太陽系內第二大的氣態巨行星。她和太陽的平均距離超過了14億 公里,軌道上運行的平均速度是9.69 公里/秒,所以土星上的一年(即土星繞太陽公轉一周)相當於10,759個地球日(或是28.5地球年)。
美國宇航局的Cassini號太空飛船在太空執行完20年的探索任務之後,已於2017年9月15日在土星大氣層中被燒毀。
Cassini 號於1997年發射,2004年順利進入土星軌道。在2004年12月25日,惠更斯號與卡Cassini 號分離,並在2005年1月14日降落在Titan星。她利用Cassini 號中繼,成功的將資料傳送回地球。這是有史以來第一次在外太陽系的天體上著陸。
經過7年的航行之後,Cassini號於2004年到達土星。它是第一艘繞這顆有環行星運行的太空船。
像地球一樣,土星也有一條傾斜的軸。Cassini號在北半球的深冬到達,正逢土星環傾斜,土星北極一片漆黑。
Cassini號用紅外線觀察土星北極附近的六邊形的急流漩渦,一個六邊的,帶著閃爍極光的漩渦。
隨著春天臨近,陽光重新照耀土星的北極,Cassini號研究了極地六角漩渦,黑颶風。
土星的每個季節約持續七個地球年。Cassini號觀測到土星環慢慢向下傾斜,投下越來越窄的陰影。
陰影越來越窄,到春分的時候,太陽直射土星環和赤道。
季節變化引起了一場巨大的風暴,席捲了土星北半球。Cassini號在土星深處檢測到了閃電。
探測任務的科學家們對titan星尤其感興趣,這是土星最大的一顆衛星,一顆比水星還大的
朦朧星球Cassini號上的攝影機可以穿透titan星煙霧瀰漫的氮氣層,讓陽光在液態甲烷或其它化合物形成的冰湖上閃爍。
麗姬亞海的雷達影像,麗姬亞海是土衛六上的一個液態甲烷湖。
Cassini號發射了惠更斯號探測器,它穿過Titan星大氣層,空降到Titan星上。下降過程中,惠更斯號探測器記錄了甲烷雨造就的河流和三角洲。
Huygens號探測器穿過土衛六大氣層時拍下的全方位的照片
Huygens號探測器從外星表面發回的第一批圖像。
Cassini號來回Titan星上百次,利用它的重力,逐漸改變繞土星的飛船軌道。
Titan星的濃密大氣層
Titan星和 Rhea星,環繞土星運行的第一大和第二大衛星。地球的衛星月球比 Rhea星大,但是比Titan星要小。
Cassini號利用Titan星的重力繞行土星環,爬升至環平面和環間的縫隙上方。
小衛星土 Atlas,只有19英里寬,環行於土星A環的陡沿。
模糊的D環,最靠近土星的環。
亮而窄的F環
Epimetheus星,只有在上止點勉強可以看見,在A環上投下陰影。
土星A環和B環之間是「Cassini環縫」
B環的詳細情況
Cassini號拍攝到了日光反射,用背景恆星來測量土星環的不透明度。
日光反射形成的彩虹效應。
來自心宿二的光穿過土星環
13年來,Cassini號見證了土星62顆衛星的複雜運行。
Rhea 星和 Epimetheus星
順時針:Telesto星, Prometheus星, Titan星,Dione星
發光的 Titan星和小小的Janus星
Rhea星懸浮於三顆遙遠的衛星之上
左起:Dione星, Prometheus星和 Tethys星.
左起: Tethys星,Enceladus星,有厚厚大氣層的Titan星
在土星的所有衛星中,Enceladus星最讓人驚奇。
環平面上的Enceladus星
Enceladus星的外層冰殼包裹著水的海洋,有因土星重力拉伸和擠壓而受熱的熱液口。
Cassini號在Enceladus星的南極附近發現了噴泉,在這裡,羽流射入上空,之後像白雪一樣落回。
在Cassini號飛行過程中,觀測到了噴泉噴發。
Cassini號多次飛過羽流。飛船上的儀器探測到幾個潛在生命分子,但並非特意尋找微生物。
Enceladus星上會有外星生命嗎?這個問題要留給將來,另一艘太空船了。
Enceladus星上的噴霧形成了土星的漫射E環
Rhea星是土星的第二大衛星,有將近1000英里寬,表面布滿了隕石坑。
和地球的衛星月球一樣,土衛八的軌道和它的行星是同向的。它的其中一個半球面由暗物質構成,因此兩半球面顏色差異巨大。
Cassini號四次飛近Dione星。發現了另一個冰層下包裹著水的衛星。
凹凸不平的土衛五遠遠的懸浮於Dione星上
Dione星上脆弱的地形
Tethys星大部分是水冰。它擁有兩種地形,一種由許多坑洞組成,另一種是黑暗的火山帶。
由於紫外線照射,tethys表明是明亮的白色
mimas星是太陽系中磨損最嚴重的衛星,留有來自古老撞擊的凹痕。
並不是所有土星衛星都是圓的。hyperion星有凹痕,不規則,繞著土星,在它的軌道上混沌地自轉。
Janus星和 Epimetheus星 軌道相同,在這場無盡的接力賽中,它們每四年交換一次位置。
Epimetheus星
Janus星
當Janus星和 Epimetheus星交換位置時,重力在土星B環上形成波峰。在過去的幾十年間,波峰形成了一個螺旋波,過去衛星橫道的螺旋式記錄。
土衛十造成的土星B環的波動
Cassini號研究了神秘的明亮輻條,第一次見到是在在旅行者號飛船上,在土星的春分時出現在側光下。
穿過janus星和mimas星的微弱輻條
春日的陽光也幫助Cassini號發現了在環上投下陰影的團塊和小行星。
鑲嵌在環間的小行星
扁平的小行星pan在環間闖出了一條路,而土衛三十五在它所經過之路留下了波動尾流。
pan星
pan星在土星A環的恩克環縫間環行
Daphnis星,衛星中的「造波機」
Prometheus星 和Pandora星跨坐在狹窄的F環上,F環是一條由衛星內部的重力連接的窄帶。
Prometheus星 和Pandora星
F環中的連接和曲折
Prometheus星 在F環中形成了新的波動
Cassini號拍攝的一些最引人注目的照片是抽象的-有著重疊陰影的同心環。
衛星和土星環穿過土星雲形成了淡淡的陰影。
當Cassini號與土星環平行時,土星扁平的形狀就清晰了。土星兩極扁平。
極地扁平的新月形的土星
一些軌道在土星背後,有幾小時的黑暗時期。
從飛船上看天王星,是遠處的一個藍色小斑點。
之後Cassini號回頭,穿過土星環,尋找地球。
經過22天土星環內航行之後,Cassini號將在周五進入土星波狀雲。飛船將會完全燒毀自己,以免污染Enceladus星和Titan星。
Cassini號的最後影像將會在周四拍攝,隔天傳回地球。這些圖片包括土衛二在劃過土星的一瞬。
在土星大氣層燒毀