卡西尼號太空船用紅外線拍攝土衛二表面驚人新面貌


天文學家利用美國太空總署卡西尼號(Cassini)太空船的完整數據,建立土衛二(Enceladus)完整的紅外線拼圖,顯示它表面的新細節。

卡西尼號由2004年至2017年環繞土星和它的衛星運行,雖然任務已經結束,天文學家從收集得到的數據仍不斷有新發現。

在任務執行期間,卡西尼號環繞土衛二飛行了147次,其中23次是近距離接觸。 太空船上的可見光和紅外線光譜儀(Visible and Infrared Mapping Spectrometer,簡稱 VIMS)收集的數據顯示土衛二表面溫度、化學成分、冰粒的大小和結晶程度的資料。

上圖顯示土衛二的五個紅外線視圖,它們位於上排的前側,土星相對側和後側,而下排則分別位於北極和南極。

天文學家使用光度校正來顯示土衛二表面的新細節,它具有幾乎由純水冰組成的表面,所以具有很高的反光性,但是觀察到的亮度取決於表面物質的特性,表面形狀和觀察角度,因此必須糾正這些變化,以顯示表面成分和物理狀態的差異。

通過使用這些改進的光度校正,天文學家能夠揭露與圖像中不同顏色相對應的光譜變化。這些在具有四個大型構造斷層的地區尤為突出,這些斷層被稱為南極的老虎條紋。南極的圖像還顯示了淺紅色與藍色區域相交的地形之間的清晰邊界。在第一個圖像中看到的平滑紅色可能是由於最近暴露的淡水冰引起。這可能是海底熱點的表面特徵。

美國太空總署計劃將這個技術應用於其它冰冷的衛星,用來與土衛二進行比較。未來新的太陽系衛星探測任務,將進行的類似紅外線製圖,以便能夠檢測到木衛二(Europa)和木衛三(Ganymede)的近期活動。

【圖、文:節譯自美國太空總署2020年9月18日新聞公佈】

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