土卫四

土卫四是来自环绕土星运行的一颗卫星。它是1684年令由乔凡尼·多美尼科·卡西尼发现的。国际天文协会将它按照希腊神话中的泰坦狄俄涅定名为Di洲刻族训one(国际音标为/daɪˈɔʊni/困儿斤告速，希腊语原文为Διώνη)。

• 中文名 土卫四
• 外文名 Dione
• 希腊名称 Διώνη
• 神话人物 泰坦狄俄涅

基本信息

　　【卫星名称】土卫四

　　【发现者】乔凡尼·多美尼科·卡西尼

　　【发现日期】1684年3月21日

　　【卫星所在的行星来自】土星

发现命名

　　土卫四是于1684年3月21日被乔弦盟耐固凡尼·多美尼科·卡西尼发现的。一开始卡西尼将他发现的土卫三、土卫四、土卫五和土卫八命名为"路易之星"(仅养记程啊脸述青耐通台Sidera Lodoicea)来奉承法国国王路易十四，但是这个命名没有被天文学家普遍接受。他们则将最早被发现的五颗土星卫星称为土卫一至五。后来1789年土卫一和土卫二被孩川照概弦货时裂发现后这个号码命名法被扩展到土卫七(今天的号码命名法后来被调整过，因此与当时的不一样)。

　　184哥鱼修互早田上传7年约翰·弗里德里希·威廉·赫歇尔建议使用希腊神话中泰坦的名字来命名土星的卫星，因此土卫四获得放输间又飞径洲离等以了狄俄涅这个名称。(在希腊神话中克洛诺斯是泰坦之一，而希腊神话中的克洛诺斯相当于罗马神话中的萨坦，按照国际天文协会土星是以萨坦命名的，因此土星的卫星是按照希腊神话中他的兄弟姐妹命名的。)

地形地貌

　　土卫四的平均直径为11他适看之假步左升18千米。土卫四主要由冰组成，不过它是土星卫星中密度第三高的(1.5克/立方厘米，土卫二和土卫六居第一和第二位)，因此它的内布翻发什部必须含有相当多的硅酸盐岩石。土卫四的即感厂反照率为0.55，与土卫三和土卫二相比它比较暗。土卫四的表面温度为-187°。它的自转周期与公转周期一样长，也是65小时41分钟，管他用土促带值离因此它与地球的卫星一样是同步自转。它的自转轴与来自公转轴之间的交角为0.00360百科6°。

　　土卫四尼施孩看督破象冲州题比土卫五小一些，但与土卫业动和教局表五非常类似。它们的组成、反光率和地形均很类似，两颗卫星均具有非常不同的前面和反面(前面指的是在公转中朝着飞行方向的一面，反面指的茶鲜转据酸复早标是在公转中背着飞行方向的一体先钱热官操纪面)。土卫四的正面有比较多的撞击坑，而且比较亮，而它的反面则完全不同，这一凯娘伤沉消振调续认面比较暗，明亮的、细小守报领耐的条纹遮盖了上面的撞到击坑。这说明这些条纹是比较新的。这些条纹估计是冰的悬崖。在土卫四上被发现的地质形态有:峡谷、线条、撞击坑。

境令青活土卫四表面图像

冰悬崖

　　在卡西尼-惠更斯号探测器2004年12月13日飞越土卫四之前这颗卫星上计亮的线条状的结构的来源不清楚，原因之一是唯一到那时为止唯一拍摄到这个兰收顺四显耐艺察结构的照片是从很远的地方拍的。当时唯一可知的是这个结构的组成的反光率非干黄发望接讨方判常高，而且非常薄，因为透过它可以看到下面的结构。当时的推测是土卫四刚刚形成后地质活跃，冰火山改造了大部分表面。这些线条是沿着裂缝的爆发后冰雪重新落到土卫四表面形成的。后来这些地质活动停止后前面由于不断受到陨星的撞击这些线条被磨灭了。

　　但卡西尼号最新的照片证明这个推测不正确。维势肥山船新脚威这些线条根本就不是堆积的冰雪，而是由地震作用造成的明亮的冰悬崖。土卫四的准夫段适外元的背面上显示着巨大的破裂。

　甚杨他食再阳皮诉入战刑　2005年10月11日卡西尼号飞越土卫四时离土卫四只有500千米并拍摄了这些悬崖的清晰照片，这些照片显示这些悬崖有些达数百米高。

撞击坑

　　土卫四表面有多种地形，其中包括含有很多撞击坑的地形、含有中等撞击坑数目的平原、含有少数撞击坑的平原和地壳破裂的区域。含有很多撞击坑的地区有许多大到直径100千米的撞击坑。平原地区的撞击坑的直径一般小于30千米。不过也有有很多撞击坑的平原。大多数含有很多撞击坑的地区位于土卫四的反面，而在它的前面也有含有少量撞击坑的平原。这个现象与许多科学家预言的正好相反。尤金·苏梅克和其他人曾提出一个理论认为自传与公转同步的卫星的前面的撞击坑数量应该比较多，反面比较少。这说明土卫四被撞击时它的正面和反面正好反过来。由于土卫四比较小，在受到比较大的撞击(撞击坑大于35千米)时它会被转动。由于土卫四表面有许多大于35千米的撞击坑，因此它在早期撞击率比较高时可能不断被转动。今天遗留下来的撞击坑和比较亮的正面说明它现在的正面已经有数十亿年是正面了。

　　土卫四的撞击坑与木卫四的类似，而不像月球和水星上的撞击坑，它的边缘不那么明显。这可能是因为随着时间比较弱的冰衰落了。不过土卫四上的撞击坑中有些还有中央山，而不像木卫四那样完全没有中央山了，这说明土卫四上的冰不像木卫四那样脆弱。

轨道特性

　　【半长轴】377,400 千米

土卫四(图1)

　　【离心率】0.0022

　　【轨道周期】65小时 41分钟 05秒

　　【倾度】0.02°

　　土卫四环绕土星的距离是377,420千米，其环绕周期为65小时41分钟。土卫四轨道的偏心率为0.0022，相对于土星的赤道它的轨道的倾角为0.02°。土卫十二与土卫四位于同一轨道上，土卫十二位于土卫四的拉格朗日点L4上，在土卫四前方60°的位置。

物理特征

　　【平均直径】1118 千米

　　【表面区域】km2

　　【质量】1.096×1021 kg

　　【平均密度】1.50 g/cm3

　　【赤道上方重力】0.022 m/s2

　　【自转周期】(同步)

　　【轴倾斜】0.006°

　　【反照率】0.55

　　【表面温度】最小和平均最高为-186 °C K

最新消息

　　新华网伦敦3月2日电英国伦敦大学学院日前发布公报说，该校研究人员参与的美国航天局"卡西尼"探测器项目发现，在土星的卫星土卫四上存在氧气，这一发现支持了有关一些有冰覆盖的星球可在宇宙射线作用下形成氧气的理论，

　　据介绍，"卡西尼"探测器曾在2010年4月飞越土卫四上空，它携带的等离子体分光仪探测到土卫四上有氧离子存在的迹象。这个等离子体分光仪是伦敦大学学院研究人员参与设计和制造的，该校研究人员在和同行分析了相关探测数据后认为，在土卫四上确实存在稀薄的氧气。

　　这一发现使得土卫四加入了土星"有氧"卫星的行列，之前的观测曾发现，土卫五以及其他一些土星的卫星上存在氧气，

　　参与研究的安德鲁·科茨教授说，由此看来，有冰覆盖的星球可在宇宙射线作用下形成氧气是一个较普遍的现象以土卫四为例，它的表面温度很低，覆盖有冰层，而它所处的位置又有较强烈的辐射，射线击打冰层，使其分解为氢气和氧气，其中氢气逸失到太空中，而氧气留了下来，在土卫四周围形成了一个气体层。不过这层气体非常稀薄，以至不能被称为大气层，

　　由于土卫四的表面由大片冰层覆盖，不适宜生命存活，虽然本次研究在土卫四上发现了氧气，但研究人员还是认为该卫星上存在生命的可能性不大，

　　据美国《连线》杂志网站报道，土星卫星--土卫二"恩克拉多斯"是太阳系最令人着迷的星球之一，因为它是太阳系内最可能发现存在支持外星生命必需物质的星球。最近，定期掠过这颗小卫星的"卡西尼"号飞船现传回了更多数据证明土卫二存在"地下海"。

　　观测显示，土卫二的南极边缘存在活跃的物质喷发，这也构成了壮观的土星光环一部分。2008年，"卡西尼"号在一次近距离飞越时穿过土卫二羽状喷流，并获得观测数据。

　　尽管土卫二直径约为500公里，只有另一颗土星卫星"泰坦"的1/10，但是它已经令人深深着迷。如今，"卡西尼"号的寿命延长到2017年，计划还将11次掠过土卫二，我们相信"卡西尼"号定会发回更多精彩的土卫二照片，得到更多有价值的数据以揭开其神秘面纱，让我们拭目以待。以下是"卡西尼"号自2004年开始对土卫二展开观测以来所捕捉到的精彩照片。

　　1.冰粒和水蒸汽从土卫二的多冰地表裂缝中喷出

　　如图所示，冰粒和水蒸汽从土卫二的多冰地表裂缝中喷出。照片是由飞掠土卫二的卡西尼号所拍摄的。"卡西尼-惠更斯"土星探测任务是由美国宇航局、欧洲航天局和意大利航天局三方联合实施的一个航天项目。

冰粒和水蒸汽从土卫二的多冰地表裂缝中喷出

　　2.表面遍布山脊和谷地

　　这张土卫二多冰地壳原始图片显示，土卫二表面遍布山脊和谷地。土卫二上的沟槽通常有几百米宽，但是一些裂缝有125英里(201公里)长，6英里(9.6公里)宽，深达半英里(804米)。由于在土卫二上的沟槽区域通常没有撞击陨坑，因此它们的形成时间应该不超过100万年。这表明，活跃的地质运动形成了土卫二的地壳，正如构造板块运动形成了地球地壳一样。

表面遍布山脊和谷地

　　3.寒冷、明亮的卫星

　　土卫二又名"恩克拉多斯"，是土星冰环上的一颗闪亮星球，在离土星最远的一个环绕轨道运行。"恩克拉多斯"是太阳系中已知的最亮的卫星，因为它上面覆盖有新的冰。由于反射了大量的太阳光，这颗卫星的表面非常寒冷，温度可达华氏零下325度，比其他土星卫星要冷。

寒冷、明亮的卫星

　　4.宛如新月

　　如图所示，土卫二好像新月一般，图中的直线为土星光环。月球直径为2159英里(3475公里)，足足有土卫二的7倍，土卫二的直径约为500公里。

宛如新月

　　5.小行星撞击形成的陨坑

　　在这张图的下部可以看到小行星撞击形成的陨坑。土卫二的北半球有许多陨坑，而在南极附近几乎没有陨坑。这表明，南极附近的多冰地壳形成时间不超过100万年，甚至可能只有50万年。因为如果这一区域的"年龄"稍长一些的话，肯定会被小行星撞击形成许多陨坑。

　　6.冰火山

　　土卫二是太阳系内仅有的四颗被观测到有活跃喷发的星球。地球和木星卫星Io存在火上喷发，而土卫二和海王星卫星海卫一都存在冰火山现象，喷发出水和其他挥发性物质，而不是岩浆和火山灰。

　　7.土卫二和土卫四

　　如图，这是土卫二和土卫四。土卫四的体积有土卫二的两倍多。而土卫二比土卫四更靠近土星，而且绕土星旋转的速度更快。图中所示的光环是土星最外围的F光环。

　　8.虎纹地区释放大量热量

　　在土卫二南极，"虎纹"区域活跃地向太空喷发冰，而且比其他地区温暖。土卫二"虎纹"区域释放的热量是相同面积地球区域的三倍。目前，科学家仍无法解释其中的奥秘。

　　今年一月份发表在《自然-地球科学》的一份研究报告认为，热量产生于温度较高的冰上升到表面而较冷的冰被下推所产生的搅动。

　　美国加利福尼亚州立大学圣塔克鲁兹分校行星科学家FrancisNimmo)说:"卡西尼探测器现观测到处于打饱嗝状态的土卫二，目前所观测到的土卫二表面骚动时期十分罕见，很可能这颗卫星正处于一个特殊的地质纪元。"

　　9.土卫二阴影

　　如图所示，土卫二位于土星光环之前，图中可以看到土卫二所留下的阴影。

　　
10.羽状喷流

　　土卫二是土星62颗卫星中第六大卫星。在这张图中可以看到土卫二南极区域喷发出的羽状喷流。

　　11.巴格达沟的山脊和沟槽

　　去年11月21日，执行土星系探测任务的美国宇航局"卡西尼"飞船非常完美地从"土卫二"掠过。当时卡西尼飞船从距土卫二表面1600公里高度掠过，并捕捉到虎纹区域"巴格达沟"的照片。这张图片中显示的山脊和沟槽地形，同飞机上观看地球上的高山和峡谷并无区别。据了解，卡西尼此次近距离掠过土卫二是科学家观察虎纹区域的最后机会，因为土卫二南极地区随后将进入冬季长达数年的黑暗期。

　　12.羽状喷流蕴藏有大量秘密

　　的观测获知，其中存在有水蒸汽、氮、二氧化碳和甲烷，还发现了少量的其它含碳有机物。羽状喷流还包含着土卫二是否适合居住的线索，并证明土卫二可能存在"地下海"。

　　13.微小的土卫二

　　这一壮观的照片是卡西尼号上的广角照相机在2009年圣诞节当天拍摄的，当时卡西尼号距离土卫二有38万4千英里(约合61万8千公里)。土卫二位于土星光环之下，与土星相比，土卫二显得很渺小。

　　根据这些观测数据，从事卡西尼太空任务研究的科学家发现在土卫二冰冷羽状物质中存在着负电荷水离子。在地球上，类似这样的离子经常存在于处在运动状态的液态水中，例如瀑布或者海浪。在土卫二喷射物质发现负电荷水离子，提供了液态水存在的最好证据，并暗示着构成生命的成分存在于冰冷的土卫二表面。研究人员将最新研究成果刊登在《Icarus》杂志上，