土卫七
组成
像大多数土星的卫星,土卫七的低密度表明它主要由水冰组成,只有少量岩石。土卫七的物理成分可能类似于一堆松散堆积的瓦砾。但是,与大多数土星卫星不同的是土卫七较低的
反照率
(0.2–0.3),说明它至少被一薄薄的深色物质所覆盖。这可能是来自土卫九(那要黑得多)从土卫八那里获得的物质。 土卫七比土卫九更红,并且与土卫八上深色物质的颜色非常接近。土卫七的
孔隙率
约0.46
土卫七,卡西尼号在距其38000千米所拍摄的近景图片。
旅行者2号
飞掠土星系统时,仅在远处拍摄了土卫七,只能辨别出独立撞击坑和一个巨大的
山脊
,但无法辨别土卫七表面细节。
卡西尼号
拍摄的早期图片显示了土卫七有一种不寻常的外观,但是直到卡西尼号于2005年9月25日首次近距离飞掠土卫七时,才充分揭示了土卫七的奇异之处。土卫七的表面覆盖有深而锐利的撞击坑边缘使它看起来就像一块巨大的
海绵
,或者一个巨大的
榴莲
。包含长链碳和淡红色物质填满每个撞击坑的底部,并且看起来与其他土星卫星(尤其是土卫八)上发现物质非常相似。科学家认为土卫七不同寻常的类似海绵的外观归因于如此大的物体密度却异常的低。土卫七的低密度使其具有相当大的多孔性,表面重力较弱。这些特征意味着撞击物体倾向于压实表面而不是挖掘表面,并且从表面吹走的大多数物质永远不会返回。
卡西尼号在2005年和2006年飞掠土卫七期间获得的最新数据分析表明,其中约有40%的体积是空的。在2007年7月,有人认为这种孔隙率将使撞击坑几乎永远保持不变。新分析还证实,土卫七主要由水冰组成,岩石很少。
旅行者2号拍摄的图像以及之后的地面光度测定显示土卫七的
自转
是
混沌
的。也就是说,土卫七的自转轴摆动幅度太大,以至于自转轴的指向不可预测。土卫七的
李雅普诺夫
时间大约为30天,
[17-19]
土卫七与冥卫一、冥卫二,
[20-21]
是太阳系中仅有的几颗已知自转混沌的卫星,尽管这种情况在双小行星中很常见。
土卫七也是在太阳系中仅有的未被
潮汐锁定
的天然卫星。土卫七非常不规则的形状,轨道相当偏心且靠近比其大很多的
土卫六
。这些因素共同限制了可能稳定旋转的条件。土卫六和土卫七之间3:4轨道共振也可能使自转混沌旋转的可能性更大。与土星的许多其他卫星相比,土卫七表面具有相对均匀的
后随半球
和前导半球,这可以用自转未被锁定来解释。
卡西尼号在中等距离上多次拍摄土卫七。第一次近距离飞掠发生在2005年9月26日,距离500千米(310 英里)。
2011年8月25日,卡西尼号在25000千米(16000英里)的距离上又进行了另一次抵近,第三次接近发生在2011年9月16日,最近时距离58000千米(36000英里)。
卡西尼号的最后一次飞掠是在2015年5月31日,距离约34,000千米(21,000英里)。
2022年12月,媒体报道,研究人员开发了一种特殊的空间图像摄影测量处理技术,以确定具有复杂旋转的小天体的形状和物理参数。借助这项技术,专家们制作了世界上第一张“土卫七”的摄影地图。
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