卡西尼号的伟大发现
卡西尼号太空船在土星系统中花费了十多年的时间，这是它的使命。卡西尼号揭示了有关冰冷卫星潜在可居住性的新信息; 它发现了看起来像流行文化符号的特征; 它瞥见了土卫六的大气层，部分是通过成功地将探测器降落在橙色月球的表面上。在多年的观察中，很难挑出卡西尼号在土星上的最佳发现（并且探测器在2000年还有令人惊叹的木星飞越），但我们已经尽了最大努力并挑出了卡西尼揭示的关于土星的15件值得注意的事情。您可以在幻灯片中看到更多详细信息。
看似冰冷的卫星看起来比以往更适合居住
卡西尼号是第一个在土星附近度过一段时间的任务。（在“卡西尼号”到来之前，旅行者探测器和先锋11号探测器都已经制作了短暂的土星飞行物。）这样，卡西尼号在土星的卫星中发现了新的复杂程度。探测器发现了一些卫星，斑点间歇泉和其他地质活动的液态水的地下海洋的证据，甚至还发现了益生元化学的迹象（更多关于倒计时的情况）。根据卡西尼的研究结果，科学家认为土星系统是多个卫星的家园，这些卫星可以适合生活。卡西尼揭示的科学也将帮助科学家寻找其他太阳系的生命， 行星绕其他恒星运转。
登陆泰坦（并从轨道研究月球的益生元化学）
2005年1月14日， 惠更斯登陆器一直到达泰坦表面，这在很多方面对科学家来说是令人兴奋的。首先，研究人员当时对泰坦的表面几乎一无所知; 来自旅行者号航天器的土卫六的照片显示出模糊的橙色阴霾笼罩着下面的任何东西。惠更斯在阴霾之下，发现了一个月球表面坚固，点缀着由碳氢化合物（主要是甲烷和乙烷）制成的湖泊，海洋和河流。惠更斯还向科学家们提供了有关泰坦环境的大量信息，从高层大气中的风到表面上由奇怪材料形成的沙丘。惠更斯在着陆后数小时内死亡（它的设计只能持续一小段时间），但是卡西尼对泰坦的观察继续与许多近距离飞行。也许它最大的发现就是在土卫六上找到益生元化学的证据 - 这意味着化学在理论上可以产生生命。在许多其他发现中，卡西尼追踪了土卫六的碳氢化合物湖泊和海洋的季节性变化，并观察了其中一个湖泊中神秘“岛屿”的出现和消失，科学家现在认为这些岛屿可能是气泡流。
Enceladus的喷气机和海洋
通过土星卫星土卫二的冰面裂缝涌入太空的液态水是卡西尼号生产任务的另一个亮点。该航天器至少发现了101个间歇泉爆发的地点。这些喷发点往往位于冰冷月球表面的“虎纹”（裂缝）中。该航天器为科学家提供了强有力的证据，表明土卫二在一个19至25英里（30至40公里）厚的冰壳下面拥有一个世界范围内的液态水海洋，这很可能是羽流中液体的来源。就在几个月前，卡西尼发现了在这些羽状物中有氢气，暗示海洋中可能有热液喷口，为生命聚集创造一个温暖，友好的地方，类似于地球海洋中的海底通风口。土卫二的许多飞行产生了其他非凡的发现。值得注意的是包括南极周围板块构造的证据（因为地形不断变化）。
看着土星的戒指进化
虽然土星的环在小望远镜中看起来是静止的，但近距离它们是不断变化的粒子和小岩石的海洋。F环（最外圈之一）特别快速变化 - 1980年和1981年Voyager探测器在F环中观察到的特征在卡西尼于2004年开始研究该系统时已经消失 .F环是其中之一有人观察到活跃的戒指 卡西尼号观察到了土星环中来自流星体或小体的碰撞的证据，这些物体起源于土星系统的某个地方。2013年发表在“科学”杂志上的这些碰撞研究表明，尽管在太阳系中相距很远，地球和土星都具有相同的流星体撞击率。2013年发布的一系列令人惊叹的照片显示了这些小型机体撞击环的涟漪效应。科学家们甚至可以制作模型来显示流星体撞击发生的时间，包括研究人员追溯到一代人的一个12,000英里（19,000公里）的波纹，直到1983 年。2017年4月，卡西尼开始了一系列演习，允许它放大土星和行星最里面的环之间，让探测器仔细观察一些环的垂直结构和螺旋桨（环中的干扰）。虽然科学仍然从这些观察中涌现出来，但数据肯定会产生有关环如何随时间变化的信息。
六角风暴
科学家着迷于我们太阳系巨行星的风暴和特征的变化。例如，木星的大红斑可能已存在至少400年。但这场风暴几十年来一直在萎缩，没有人知道为什么。在1989年的旅行者2号飞行之后，海王星还有风暴流行和不存在。在土星，卡西尼在行星的北极探测到一个六角形的急流（更好地称为“六边形”），旋涡旋转在它的中心。有关风暴的证据首先出现在旅行者调查在1980年和1981年收集的数据中，但卡西尼的观察证实了它的存在。探测器还看到两个巨大的风暴，类似飓风。卡西尼探测了北极涡的成分，并研究了与之相关的风。根据卡西尼号观测结果，科学家们认为土星云顶可能存在六边形模式，因为在不太远的风的支撑下，该区域有一条浅射流。
弄清楚为什么Iapetus看起来如此奇怪
Iapetus的双色外观让科学家们长时间困惑不已。月亮的一边是黑暗的，另一边是光的; 这种假彩色图像显示了对比度。在Iapetus上似乎没有“灰色” - 意味着没有明暗物质的混合物。到2007年，对月球的早期观测表明，差异是由于阳光和灰尘。这一理论在2009年进一步发展，当时科学家们发现了附近的月球菲比的一圈物质。简而言之，该理论认为土卫八穿过菲比的碎片环（F环），并且由于它被整齐地锁定，一侧总是面对进入的碎片并被覆盖。这些黑色颗粒比Iapetus更亮的默认表面吸收更多的阳光。当阳光照射到黑暗区域时，它会融化冰层。然后来自熔化区域的水蒸气到达最近的冷区域，在较亮的点上冻结并放大它们的亮度。
发现多个卫星
根据美国国家航空航天局（NASA ）的说法，除了土星的冰雪岩石外，这颗行星还拥有53颗已知的卫星和8颗临时（未经证实）的卫星。令人兴奋的事情是，当任务于1997年开始时，科学家们只知道土星周围有18个卫星。即使在卡西尼号航行途中，地球望远镜也发现了13架。自任务开始以来，基于地球的观测以及来自卡西尼号的观测已经帮助发现了更多的卫星。在2004年7月抵达后不久，太空船发现了Methone和Pallene的微卫星，随后发现了Polydeuces，Daphnis和Aegaeon等卫星。
更多地了解土星的旋转速度
感谢卡西尼号，科学家对土星有很多了解，但地球上的一个基本特征仍然无法实现 - 那里的一天有多长？在像地球这样的岩石行星上，可以通过观察其表面上的一个点来测量行星旋转的速度。但是对于像土星一样的天然气行星，一天是由行星核心的旋转决定的，这可能并不总是与围绕核心的云和气体的运动一致。目前的估计表明土星的日子大约是10.2小时。在木星，科学家们已经探测到了由行星旋转核心自然产生的无线电波。研究人员可以利用这些波来计算出这个星球的日子。 - 北半球和南半球的情况有所不同。更奇怪的是，无线电波模式随季节变化 - 很难弄清楚土星内部发生了什么。
Tethys和Mimas的“吃豆人”
似乎科学家喜欢用流行文化让土星的卫星在公众眼中活跃起来。也许最值得注意的例子是他们给Mimas的绰号：他们称之为死星，因为它的巨大陨石坑Herschel给它带来了臭名昭着的“星球大战”武器的外观。在这个趋势的另一个突出例子中，事实证明，Mimas和Tethys都具有看起来像另一个20世纪80年代流行文化视频游戏的特征：“吃豆人”。Pac-Man的V形口径，从一个无特征的圆形头部切出，显示在两个卫星上检测到的热量特征。两颗卫星都被锁定，这意味着一侧总是面向土星。科学家推测这种形状的发生是因为高速电子撞击每个月球表面的前端，将柔软的地形转变为坚硬的冰块，这种冰块在夜间更不愿意冷却 - 或者在白天变热。据美国宇航局称，“更加蓬松”的地形。在红外图像中看到的较冷区域是硬包装的冰; 其余的地形在白天变暖，以创造吃豆人的轮廓。
寻找塑料成分
2013年，科学家在泰坦的大气层中发现了一种称为聚丙烯的塑料基本成分。在地球上，从汽车保险杠到塑料容器，无处不在。它本质上可以有机地出现，但是人类通常从诸如炼油之类的来源人工地生产它。聚丙烯是烃，由三个碳原子和六个氢原子组成。旅行者探测器没有检测到土卫六大气中的聚丙烯，但它们确实检测到来自同一化学家族的分子 - 那些含有三个碳原子但分别含有四个氢原子和八个氢原子的分子。研究人员感到困惑的是，这个家庭的中间成员似乎缺席了。“这种测量非常难以实现，因为丙烯的弱特征是相关的化学物质拥挤得更强的信号，”用于观测的复合红外光谱仪（CIRS）仪器的戈达德科学家和首席研究员迈克尔弗拉萨尔说。当时的陈述。“这一成功增强了我们的信心，我们将发现更多的化学物质长期隐藏在泰坦的大气中，”弗拉泽说。我们所知道的生活无法在泰坦寒冷的表面上生存（它对于液态水来说太冷了），但它是一个迷人的目的地：它看起来类似于像地球这样的岩石行星，但它具有完全不同的基础化学。它的湖泊和河流由甲烷和乙烷以及表面上的风吹沙丘组成由碳氢化合物颗粒制成（与地球上的沙粒不同，它们是硅酸盐）。研究人员有兴趣了解泰坦是否有能够创造我们所知的生活变异的成分。
观察宇宙粒子加速器
虽然卡西尼号主要是一个行星科学任务，专注于研究土星及其卫星，但偶尔航天器也会对其他天文学领域的科学家进行观测。以超新星为例：那些在恒星生命结束时发生的巨大爆炸。在2013年发布的一项研究中，卡西尼检测到粒子加速到非常高的能量，这类似于超新星中发生的过程。这些粒子本身不是来自星爆，而是来自强烈的太阳风爆发 - 来自太阳的恒定粒子流。这些粒子猛烈撞击土星的磁场并产生冲击波，将粒子加速到那些激烈的速度。超新星在爆炸后会产生类似的冲击波，但它们很少发生并且发生得很快。研究人员经常不得不研究数百万光年以外的其他星系中的超新星。该研究的作者认为，卡西尼的观察结果可以为研究人员提供类比，以了解超新星冲击波。
瑞亚奇怪的环境
虽然每个月亮都是独一无二的，但科学家在瑞亚发现了各种各样的条件。例如，月球是太阳系中最陨坑的物体之一 - 这很奇怪，因为相似大小的卫星（如Dione或Tethys）更加平滑。一种解释是，由于土星引力引起的内部加热，其他卫星的冰冷表面会融化并变得光滑。另一个原因是，与Dione和Tethys相比，Rhea因距离地球更远的地方而受到更多影响。科学家们也在寻找等离子体测量的来源，这些测量结果在2008年被宣布为可能的环。然而，后来在光学波长中的观察没有发现任何环，加深了神秘感。
使航天器持续很长时间
虽然卡西尼将永远铭记在土星的惊人发现，人类不能忘记它这样做的唯一原因 - 因为它设法在地球飞行的七年中保持活力，并且它在另外13年中幸存了十年。土星的轨道。卡西尼号的长寿肯定会成为如何设计航天器的案例研究; 任务现在结束的原因不是因为仪器失灵，而是因为航天器没有燃料。航天器在其任务期间的故障率也很低，只是遇到偶尔的“安全模式”（当探测器发生故障或其他出错的情况时会发生这种情况） - 从此可以快速恢复。
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