大兵老師的神奇小屋
——土星探索

文/王依兵 圖/麥芽哈哈

從神奇小屋的中間傳來小菲的聲音：“我找到地球了！”

大兵老師、壯壯和小天都驚訝地回過頭看著興奮的小菲。

小天最先發(fā)話：“你竟然還在找地球啊？我們都說了半天木星了。”

小菲噘嘴道：“那當(dāng)然了，地球是我們生活的家園，肯定要努力找啊。看！它太小了。”

大家圍攏到小菲周圍。壯壯仔細(xì)觀察著這個(gè)彈珠大小的藍(lán)色球體，說：“這么小啊！”

大兵老師解釋道：“因?yàn)檫@些模型是按真實(shí)比例制作的，地球在太陽系行星中不算很大。如果把地球做得太大，那么木星、土星這種‘巨無霸’就裝不下了。”

壯壯問：“我們剛才找到了木星，那土星在哪里呢？”

小天答：“我覺得土星肯定在木星外面，它的軌道離太陽更遠(yuǎn)一些。”

“這個(gè)是不是啊？”小菲指著一個(gè)有些奇怪的球體問。

“戴項(xiàng)鏈”的土星

小天連忙跑過去看了看說：“這個(gè)星球真漂亮，它還有一圈光環(huán)呢！”

大兵老師說：“對(duì)，這個(gè)就是土星，它是太陽系第二大的行星，大小僅次于木星。同學(xué)們都知道土星有一個(gè)非常巨大又非常美麗的光環(huán)，那你們知道這個(gè)光環(huán)實(shí)際上是由什么物質(zhì)構(gòu)成的嗎？”

壯壯搶答道：“這難不倒我。土星的光環(huán)大部分都是冰塊，還有一部分是塵埃物質(zhì)。”

大兵老師豎起大拇指贊嘆道：“真棒啊！這個(gè)巨大的光環(huán)在近距離看是由一些散碎的冰塊和塵埃物質(zhì)構(gòu)成的，它們反射的太陽光讓我們?cè)谶b遠(yuǎn)的距離仍然能看到一個(gè)明顯的環(huán)狀。這個(gè)光環(huán)非常大，寬度可以達(dá)到28 萬千米。不過，如果你仔細(xì)觀測(cè)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)大光環(huán)里面有縫隙，可以分成很多小環(huán)。最大的三個(gè)環(huán)被稱為主環(huán)，分別是A 環(huán)、B 環(huán)和C 環(huán)。在C 環(huán)的內(nèi)側(cè)還有D 環(huán)，A 環(huán)的外面還有F 環(huán)、G 環(huán)和E 環(huán)。”

小菲搖搖晃晃道：“暈了暈了，這個(gè)順序怎么這么亂啊？根本記不住！”

大兵老師笑道：“這個(gè)字母的命名順序是按照它們被發(fā)現(xiàn)的順序來排的，我們不用去記。在A 環(huán)和B 環(huán)之間有一條比較大的縫隙，被稱為卡西尼縫。土星的光環(huán)中還有很多小的縫隙也是用科學(xué)家的名字來命名的，比如惠更斯縫、麥克斯韋縫、科倫坡縫等。有人把土星的光環(huán)看作一頂草帽的帽檐，還有人把它比喻成呼啦圈。你們覺得它像什么呢？”

小天說：“我覺得像飛餅……”

小菲說：“你是餓了吧？我覺得它更像很多串項(xiàng)鏈，里面的一塊塊冰就是項(xiàng)鏈的小珠子。”

探索土星的歷程

壯壯盯著土星模型看了一會(huì)兒，突然指著上面一個(gè)奇怪的圖案問：“這里怎么有個(gè)六邊形的怪東西啊？”

大兵老師看了看，說：“這就是著名的土星六邊形風(fēng)暴。它是土星北極區(qū)域的一個(gè)六邊形云層結(jié)構(gòu)，每個(gè)邊長(zhǎng)大約有1 萬多千米。這個(gè)結(jié)構(gòu)還在不停旋轉(zhuǎn)，大約每10 小時(shí)40 分鐘就會(huì)轉(zhuǎn)一圈。不過人們還不是很了解為什么土星上會(huì)形成這樣形狀的風(fēng)暴。土星上還有很多秘密等待你們?nèi)グl(fā)現(xiàn)呢。”

◎土星北極神秘的六邊形

小菲問：“之前您講過的一些探測(cè)器是不是也去過土星？”

大兵老師答：“是呢。剛才說的六邊形風(fēng)暴其實(shí)最早就是旅行者系列探測(cè)器發(fā)現(xiàn)的。后來卡西尼號(hào)探測(cè)器又對(duì)它進(jìn)行了更加詳細(xì)的拍攝。人類最早探測(cè)土星的任務(wù)是由先驅(qū)者11 號(hào)探測(cè)器完成的。”

壯壯驚訝地問：“先驅(qū)者11 號(hào)？它不是探測(cè)木星的嗎？”

大兵老師說：“先驅(qū)者11 號(hào)在探測(cè)了木星后，又在1979 年9 月飛到了土星附近，拍攝了一些土星的照片。雖然當(dāng)時(shí)的照片并不是很清晰，但值得一提的是，它發(fā)現(xiàn)了土星光環(huán)中的F 環(huán)。”

小菲問：“那后來有沒有拍到更清晰的照片？”

大兵老師點(diǎn)點(diǎn)頭，說：“有啊，比如旅行者1 號(hào)拍攝的照片就比先驅(qū)者11 號(hào)拍攝的清楚多了。”

壯壯憨憨道：“旅行者1 號(hào)？這名字怎么聽著有些耳熟啊，它是不是也探測(cè)過木星？”

大兵老師說：“沒錯(cuò)，很多探測(cè)器都是有多個(gè)任務(wù)的，只探測(cè)一顆行星多浪費(fèi)啊，它們經(jīng)常沿路探測(cè)多個(gè)目標(biāo)。1981 年，旅行者2 號(hào)也去過土星附近，雖然它攜帶的相機(jī)出了一些問題，但仍然有很多新發(fā)現(xiàn)，比如它發(fā)現(xiàn)了土星的更多衛(wèi)星，還發(fā)現(xiàn)了麥克斯韋縫和科倫坡縫。其實(shí)人類不但對(duì)土星本身感興趣，還對(duì)它豐富的衛(wèi)星系統(tǒng)非常好奇。”

壯壯好奇地問：“有專門探測(cè)土星衛(wèi)星的探測(cè)器嗎？”

大兵老師想了想，說：“還真有。而且這是一個(gè)土星專屬的探測(cè)計(jì)劃——卡西尼號(hào)探測(cè)計(jì)劃。這個(gè)計(jì)劃是一個(gè)國際合作的產(chǎn)物，共有27 個(gè)國家參與。卡西尼號(hào)在1997 年發(fā)射以后就專門對(duì)土星和它的衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行研究，直到2017 年才完成它的全部探測(cè)任務(wù)。它一共攜帶了4 個(gè)光學(xué)遙感器、6 個(gè)粒子與波探測(cè)器和2 個(gè)微波遙感器。帶著這么多設(shè)備，使得它成了一個(gè)6.8 米高、6 噸重的龐大探測(cè)器。”

◎卡西尼號(hào)的各個(gè)擬人化功能組成

壯壯靈光一閃，插嘴道：“不對(duì)啊，老師，剛才我問的是有沒有專門探測(cè)土星衛(wèi)星的探測(cè)器。卡西尼號(hào)雖然也探測(cè)了衛(wèi)星，但并不是專門探測(cè)衛(wèi)星的啊。”

大兵老師說：“別著急啊，我還沒說完呢。卡西尼探測(cè)器上還攜帶了一個(gè)小探測(cè)器，叫作惠更斯號(hào)，它是專門為探測(cè)土星的衛(wèi)星——土衛(wèi)六研制的。2004 年12 月，惠更斯號(hào)與軌道器分離，在2005 年1 月降落在土衛(wèi)六表面。它研究了土衛(wèi)六的大氣層氣體和懸浮粒子的成分，還拍攝了大量土衛(wèi)六的照片。”

小菲問：“土衛(wèi)六有啥特別，為什么要專門探測(cè)土衛(wèi)六呢？”

◎惠更斯號(hào)

◎仿佛被土星環(huán)貫穿的土衛(wèi)六

大兵老師答：“因?yàn)榭茖W(xué)家認(rèn)為土衛(wèi)六上可能存在生命。土衛(wèi)六是土星眾多衛(wèi)星中最大的一顆，因此也被稱為泰坦。泰坦是古希臘神話中的巨神。土衛(wèi)六有比較稠密的大氣層，大氣層內(nèi)還含有大量的氮?dú)夂吞細(xì)浠衔铮c地球早期的環(huán)境比較相似。雖然它現(xiàn)在的溫度非常低，也沒有發(fā)現(xiàn)液態(tài)水，但科學(xué)家猜測(cè)它可能成為孕育生命的星球。”

壯壯興奮道：“太神奇了！”

大兵老師忽然反應(yīng)過來：“哎呀呀，不知不覺說了這么多。今天已經(jīng)很晚了，我們下次再接著講吧。”