导言：

　　在茫茫夜空中，土星很容易就可以被肉眼看到。虽然它不如木星那么明亮，但是由于它不会像恒星那样“闪烁”，所以很容易被认出是颗行星。它周边奇异的光环以及它的卫星通过一架小型业余天文望远镜也可以观察得到。目前，人们在土星卫星上已探测出有水的存在，甚至于在土卫六上发现了湖泊群。

　　文/禾乔

　　土星是距离太阳第六远的行星，也是仅次于它的邻居木星的第二大行星。土星，即Saturn，在罗马神话中是农神的名称，在英语中则是星期六(Saturday)的词根。土星发现于史前，最早是由伽利略在1610年第一次通过望远镜观察到的，并记录下了它的奇怪运行轨迹，直到1659年惠更斯才正确地推断出光环的几何形状，光环中的微粒可能主要是由水凝成的冰组成，但它们也可能是由冰裹住外层的岩石状微粒。随后，“先锋”11号在1979年首先去过土星周围，同年又被“旅行家”1号和2号访问，现在 “卡西尼”飞行器也于2004年到达土星，对土星卫星进行探测。

　　土星是太阳系中孩子最多的星球，已有18颗被命名的卫星，还有一些小卫星在发现中。

　　冰层下的小世界——土卫二寻水记

　　土卫二(Enceladus)，又称“恩克拉多斯”，是1789年由威廉·赫歇耳(Wilhelm Herschel)发现的，在20世纪80年代初“旅行者”飞船(Voyager)飞掠它之前，人们对它知之甚少。“旅行者”飞船发现该卫星虽然体积不大，但“麻雀虽小，五脏俱全”，它有着丰富的地形，而且每种地形估计年龄都不过1亿年，这说明这颗卫星是十分活跃的，可能有一些“水火山”存在，这就具备产生生命的三大条件：地下热源、有机物和液态水。

　　◎ 让人无限遐想的间歇泉

　　根据以前的探测图像推测，土卫二的表面被平整的“冰面”覆盖，所以“卡西尼”计划的科学家们希望看到这颗卫星上面最近的活动以及也许有冰山作用的迹象。科学家的努力得到了回报：“卡西尼”果然有惊人发现。

　　2005年，“卡西尼”飞船4次近距离飞掠土卫二。“卡西尼”携带的照相机拍摄到了一些图片，上面显示该星球上似乎排列着褶皱山岭和碎冰平原，上面有条纹状的深绿色有机物质，并在南极地区拍摄到了冰屑和尘粒喷发的奇景。图像显示，土卫二南极地区有多处喷发气流，在阳光背景下可见的喷发就像巨大的羽毛，长达约500千米，居然击中了在土卫二上空急速行驶的“卡西尼”太空船，而土卫二的直径也不过这么大。据飞船搭载的仪器分析，气流的主要成分包括细碎的冰屑、尘粒以及水蒸气等。

　　卡西尼任务科学家乔纳森·卢尼勒(Jonathan Lunine)表示，自从20世纪80年代初“旅行者”号飞越土星以来，恩克拉多斯就是太阳系中已知的最亮的卫星，因为它上面覆盖有新的冰。然而，从土卫二南极喷射的间歇泉多于赤道上的，这可能是来自土星的最强大引力拖拉导致的。由此形成了虎纹状的喷射口大约有128千米长，这“非常惊人”，卢尼勒说，“这很具有几分奇异特征。”

　　2005年12月，飞越土卫二的飞船每8分钟就看到喷射一次间歇泉，喷射出来的东西不只是水，还混合有生命物质，包括甲烷、丙烷、乙炔和二氧化碳等有机化合物，纷纷进入了土星外层的“E”环中。“卡西尼”号太空船携带的分光计对其冰羽毛进行了化学分析，发现间歇泉上冒着乙炔和丙烷。卢尼勒说，“我认为我们有一天会发现恩克拉多斯地表下的液态水。”

　　这次飞越显示，土卫二的南极地区地质活动也很活跃，而且被冰山爆发和新鲜的降雪重新塑造了表面，潮汐力量扭曲了表面的冰层，形成了长长的山脊和破裂带。这给了科学家们无限的猜测：土卫二南极以红外线辐射的形式闪闪发光，说明在“条纹”的表面下有地下热源，而那些条纹是被黑色的有机物污染出的平行线。

　　科学家推测喷发是由潜伏在冰层表面下浅水造成的。“卡西尼”图像分析首席科学家卡罗琳·波尔科说，那些水汽喷发可能已经持续至少几千年了。这也表明地下可能存在持续的热源。尽管照片没有拍到液态水，但有的科学家认为，照片上的冰屑和水蒸气来自土卫二地表较浅处的“地下水库”，这已经足够了。

　　◎ 揭开土卫二的神秘面纱

　　“卡西尼”还发现虎纹处的温度高于土卫二表面的温度，卢尼勒说。有关土卫二引发喷泉的热量来源有多种解释：

　　○ 双层挤压。一湖接近冰冻的液态水，受到上面的冰和下面岩石的双层挤压，导致喷射间歇泉；

　　○ 放射性元素衰变所致。放射性元素伴随诞生700万年的土卫二不断衰变，释放热量，熔化了土卫二的内核，在其冰下产生了一个海洋；

　　○ 潮汐摩擦力所致。围绕土星运转的土卫二的椭圆形轨道导致产生的重力潮汐使虎纹边缘彼此磨擦生热，将冰熔化，喷射到太空的；

　　○ 冰格状包合物截留所致。冰羽毛上看到的气体可能被冰格状包合物所截留，当它转移时，冰格状包合物就会经受太空真空，让这些气体具备强大力量，逃离截留它们的“牢笼”。

　　研究人员表示，所有理论都有一定道理，但没有一个能完全解释引发间歇泉所需的热量来源。卡西尼发现一对小土星卫星——土卫三(Tethys)和土卫四(Dione)上有一些火山作用的迹象，但这一情况与土卫二不匹配。

　　2008年，卡西尼将最后一圈靠近土卫二，但科学家都担心来自间歇泉的冰会损坏“卡西尼”太空船。科学家希望2008年的这次飞越能够精确测量来自土卫二的重力，以确定其冰下是不是有海洋。若经证实，土卫二便具备了产生生命的三大条件：持续的热源、有机物和液态水。

　　◎ 间歇泉是否就意味着液态水的存在？

　　当然，也有科学家对土卫二存在液态水的推测提出短线疑问。就如在《科学》杂志中刊载了一种有分歧的观点。认为间歇泉的喷发现象只是短暂的地质构造变化引起的，比如地震引起的，并恰巧被路过的“卡西尼”“看”到了，但这不能作为土卫二存在液态水的证据。文章主要作者、伊利诺大学尔巴那香槟分校行星科学家苏珊•基弗说：“该文并未说明现在土卫二上的其他地方是否还有液态水。”她主要是研究地球及木星和海王星的卫星上的间歇泉，“我们不想去驳斥液态水的存在，那并不需要液态水。”

　　也有科学家指出，土卫二内部的热源也仍是一个很大的谜。要生产出这些羽状喷发物，水需要被烧开，土卫二距离地球和太阳十分遥远，在这个寒冷的星球这似乎不太可能，它的供暖机制也很难明了，至今只能说仍是个谜。

　　“卡西尼”号发现的间歇泉由水蒸汽和冰晶组成，含有大量的二氧化碳和少量的甲烷。 “卡西尼”号专家、首先提出土卫二上有地下水的卡罗林•帕科说：“新的理论听起来似是而非，它并没有证明其自身或者说明地下水流向的可能性。”帕科还说：“有理由相信土卫二的温度足以维持液态水。”

　　2008年3月，"卡西尼"将再次飞到距土卫二上空大约350千米处观测，届时，土卫二的神秘面纱将可能被完全揭开，也将有更多的太空奥秘被逐一解答。

　　土卫六湖泊群有待进一步证实

　　土卫六，又称泰坦，是土星卫星中最大的一个，它的体积比水星和冥王星都大，于1655年被荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯(christiaan Huygens)发现，最近，鉴于“卡西尼”号的探测，科学家预测土卫六上面有巨大湖泊群存在。

　　像远古时代的地球一样充满生机

　　“惠更斯”号探测器成功登陆土卫六，在其下落到距离土卫六表面150千米处时，拍摄到了土卫六的地貌图片。科学家惊奇地发现土卫六的某些环境与远古时代的地球非常相似，并非死气沉沉。

　　欧洲空间局于2005年1月正式宣布了“惠更斯”探测器在土卫六表面着陆的消息。在下降过程中，探测器还对土卫六的大气进行了分析。最令科学家们感到意外的是，土卫六的大气构成并不均匀：其上层富含甲烷，而下层则以氮气为主。专家们表示，土卫六是太阳系中惟一一颗拥有浓密大气的卫星。

　　土卫六表面的平均温度只有大约-290°C。其大气很明显地分为了数层并且在各层的交界处还存在着持续不断的闪电。据专家们介绍，土卫六目前的状况与远古时代生命诞生前的地球非常相似。

　　科学家们通过分析研究惠更斯号传回的土卫六表面照片得出初步结论：土卫六表面有甲烷构成的河流和冰构成的岩石。美国宇航局喷气推进实验室“卡西尼”号图片分析小组成员托雷斯-约翰逊表示，这证明土卫六表面存在，或曾经存在过液态物质。托雷斯·约翰逊表示：“我们原想我们看到的土卫六表面情景会像我们从科幻片中看到的那样奇怪，但是‘惠更斯号’发回的照片却让我们大吃一惊——土卫六表面不仅有陨石撞击遗留下来的坑洞，有不甚宏伟的山峰，也有此起彼伏的高地，更为重要的是土卫六看起来是一个充满生机的地方，就像远古时期的地球一样”。约翰逊同时还称：“从照片上类似的沟壑的地形可以看出，土卫六表面曾经遭受过液体物质的冲刷和侵蚀。我们在土卫六上发现的情景与火星上发现的完全不同--火星是一片纯粹的不毛之地，而土卫六则感觉是一片生机盎然的景象”。约翰逊还指出，土卫六表面的隆起的高地很可能完全是由冰块构成的，而照片中发暗的地区则很可能是有液态物质覆盖的湿润地区。

　　他称：“我们并不能确定我们现在谈论液体是否合适，但照片上的景象不得不让我们联想的液态物质。土卫六表面的气温可达到华氏300度左右(零下184摄氏度)，因此其表面有液体出现的唯一可能就是土卫六大气的冷却。由此推断，这些液体很可能是液态的甲烷和乙烷”。

　　从“惠更斯号”发回的另一张照片来看，土卫六表面还覆盖的类似于岩石的物质，约翰逊推断：“这些岩石很可能全是冰。考虑到土卫六表面温度因素，只有真正的水冰才能形成这种形状的冰岩。因为地质学家们已经非常肯定地表示说这些岩石经历过液体物质的侵蚀，从这些岩石圆润的边缘上不难看出，它们非常类似于地球河床周围最容易看到的鹅卵石。我想，我们大多数同行们都会同意我的这一看法”。

　　美国宇航局科学部门主管阿方索·迪亚斯说:“我认为,我们所有人在我们揭开太阳系神秘面纱时都会不断为之惊叹。它(照片)推翻了我们先前的成见,这些星球表面并非死气沉沉。”