土衛三十二像顆鬆散的冰蛋　天文學家很疑惑

2013/5/27   (6443)   原稿來源: http://www.ettoday.net/news/20

土星龐大的衛星群中，直徑只有5公里的土衛三十二（Methone）並沒有特別顯眼。但是卡西尼號（Cassini）太空船首次近掠土衛三十二的資料傳回後，卻讓天文學家們陷入一片疑惑中，因為這個有著蛋形外表的白色衛星，表面光滑，沒有坑洞，沒有地形起伏，就像一顆真的白色雞蛋一樣。與類似大小的小行星或其他衛星通常布滿坑洞、外形不規則如馬鈴薯的狀況相較之下，顯得相當不可思議。

現在，天文學家找到線索，或許可以解釋這個土衛蛋是怎麼回事：它是由極輕的物質所組成的。

太陽系中的天體在數十億年間不曾間斷地受到小行星和彗星的撞擊，但行星和比較大的衛星總有本事撫平它們被撞得凹凸不平的表面。這是因為它們強大的重力會將己身奮力拉成一個球形；有些天體內部的熱能足以製造岩漿流和其他火山事件，從而填平撞擊坑；有些天體則有風雨侵蝕，彌平曾發生撞擊的證據。

然而，小型衛星的地質活動並不活躍，也沒有空氣無法侵蝕破壞。半徑小於200公里的小型天體大類似馬鈴薯，表面凹凸不平，有隆起之處，也有壑溝與坑洞。土衛三十二卻與這些小型天體迥異。

事實上，土衛三十二是位在土星較大的衛星土衛一（Mima）和土衛二（Enceladus）兩者軌道之間的眾多小型衛星之一，因卡西尼號迄今只靠近並拍攝過土衛三十二，科學家不太確定這群土衛三十二的手足們是否也和土衛三十二一樣是有著平滑表面的蛋形衛星，但卡西尼號曾遠遠的觀察過另兩顆—土衛三十三（Pallene）和土衛五十三（Aegaeon），它們看起來似乎也很平滑。►土衛六「泰坦」。(圖／取自網路)

每個衛星都位在它自己的環弧（ring arc）內，環弧是土星環的零碎片段。有個想法認為：環弧裡的冰晶或許陸續飄落在土衛三十二的表面，從而將撞擊坑或其他地形覆蓋於下；類似的事情可能也發生在另兩顆外形如飛碟般的土衛十五（Atlas）和土衛十八（Pan）上。來自土星環的物質似乎都堆積在每顆衛星的赤道區。

但是，科學家指出這些環弧比主要的土星環還纖細稀薄許多，或許得耗上10億年才能在土衛三十二表面累積1公尺高、足以掩蓋坑洞的冰晶物質。

美國康乃爾大學（Cornell University）Peter Thomas等人藉由估算土衛三十二的密度，企圖瞭解它的內部機密。他們假設土衛三十二會受到土星強大的重力而被拉成橢圓形，就像是月球重力引起地球海洋有潮汐現象一樣。然後計算其密度該有多大，才能讓它的重力與土星的潮汐力彼此平衡，形成現在所見的蛋形。

結果他們估算出的土衛三十二密度應為0.3g/cm3，比水的1g/cm3小了很多，也遠比目前已知的任何衛星或小行星還低許多，顯示組成土衛三十二的物質的重量相當輕。

Thomas表示，土衛三十二表面的物質或許更輕。它的特性可能相當蓬鬆，或許可以流動，至少以上千或上百萬年的時間尺度而言，這些蓬鬆物質的位置會移動，從而抹去任何坑洞痕跡。這些科學家還認為，物質間可能是靠著靜電力作用而使整個衛星保持半熟的蛋形。土星輻射帶中的電子可能讓土衛三十二表面的冰晶帶電，從而使得這些冰晶能漂浮，更具有移動力。

但到目前為止，前述都只是推測而已。Thomas等人計畫繼續藉由卡西尼號蒐集到的資料，間接分析瞭解環弧物質。可惜的是，卡西尼號到2017年任務結束之前，再也沒有近距離接近土衛三十二的機會了。在此期間，行星科學家們也嘗試找出土衛三十二鄰居們的表面有多常被隕石撞擊而形成坑洞，以期從中瞭解土衛三十二一旦被撞了之後，重新形成平滑表面並維持蛋形的速度有多快。（文／引用自臺北天文館之網路天文館網站）