土衛(wèi)五的英語名字利亞(Rhea)乃源自希臘神話中十二泰坦巨神之一瑞亞(眾神之母,希臘語:Ρ?α?)。
卡西尼稱呼了他所發(fā)現(xiàn)的4顆土星衛(wèi)星(土衛(wèi)三、土衛(wèi)四、土衛(wèi)五、土衛(wèi)八)為路易之星(Sidera Lodoicea)來紀(jì)念路易十四世。而天文學(xué)家則根據(jù)習(xí)慣將它們稱乎為土衛(wèi)一至土衛(wèi)五。在土衛(wèi)一與土衛(wèi)二于1789年被發(fā)現(xiàn)后,編號延伸到土衛(wèi)七。
天文學(xué)家約翰·弗里德里希·威廉·赫歇爾(威廉·赫歇爾的兒子,也是土衛(wèi)一與土衛(wèi)二的發(fā)現(xiàn)人)后來在《好望角觀測結(jié)果》(Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope)中建議這7顆衛(wèi)星應(yīng)該以泰坦神族來命名,后來這項(xiàng)建議被正式采用。
土衛(wèi)五由冰所構(gòu)成,密度約為1.233g/cm。這樣低的密度顯示它是由25%的巖石(密度3.250 g/cm)與75%的水冰(密度1.000 g/cm)所組成的。雖然土衛(wèi)五是太陽系第9大衛(wèi)星,不過它的質(zhì)量只能排在第10位。早期天文學(xué)家估計(jì)它擁有巖石的核心。然而卡西尼號近距離探測的結(jié)果顯示它的軸轉(zhuǎn)動慣量系數(shù)為0.4kg,這樣的數(shù)據(jù)表明土衛(wèi)五的內(nèi)部幾乎都是一樣的物質(zhì),因?yàn)閹r質(zhì)核心的存在會使質(zhì)量慣性矩落在3.4左右。土衛(wèi)五的三維模型也與流體靜力平衡。
土衛(wèi)五的特征有些類似土衛(wèi)四,這顯示它們可能有類似組成與歷史。土衛(wèi)五受到日照地區(qū)的溫度為開氏99度(攝氏?174度),而陰影地區(qū)的溫度則介于攝氏?200度與攝氏?220度之間。
土衛(wèi)五的表面有明顯的坑洞與明亮的細(xì)微特征。它的表面根據(jù)坑洞密度可以被分成2個不同的地理區(qū)域,第一個地區(qū)包括直徑在40公理以上的坑洞,而第二個地區(qū)則相反,并位在極區(qū)與赤道地區(qū)。這也顯示在土衛(wèi)五形成的過程中曾經(jīng)發(fā)生大規(guī)模的重組事件。
主要的半球受到嚴(yán)重的撞擊,并且非常明亮。就像木衛(wèi)四上的坑洞一樣,土衛(wèi)五的坑洞缺乏在月球與水星上可以觀測到的明顯特征。在另一個半球上可以見到明亮的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)在黑色的地表上,少數(shù)坑洞也可以被辨識出來。這些明亮的區(qū)域曾被認(rèn)為是在土衛(wèi)五早期從冰火山所噴發(fā)出來的物質(zhì)。不過最近對于土衛(wèi)四的觀測顯示,散布地表的明亮條紋其實(shí)是冰構(gòu)成的懸崖,于是天文學(xué)家推測土衛(wèi)五上的條紋也是由冰組成的懸崖。
卡西尼號在2006年1月17日近距離飛越土衛(wèi)五,并拍設(shè)一系列高分辨率的照片。雖然科學(xué)分析仍然在進(jìn)行中,不過這些照片顯示土衛(wèi)五表面的條紋類似土衛(wèi)四的條紋結(jié)構(gòu),其實(shí)是冰懸崖。
美國國家航空航天局在2008年3月6日宣布土衛(wèi)五可能擁有一個稀薄的環(huán)帶,這也是人類首次在衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)環(huán)帶系統(tǒng)。這個環(huán)帶系統(tǒng)的存在是因?yàn)榭ㄎ髂崽柊l(fā)現(xiàn)土星的磁場在土衛(wèi)五附近有高能量的電子流所推論出來的。塵土與碎石延伸至土衛(wèi)五的希爾球區(qū)域,不過在靠近土衛(wèi)五的附近更加稠密,顯示土衛(wèi)五可能擁有3條密度較高的細(xì)環(huán)帶。
卡西尼號在近距離內(nèi)拍攝一些土衛(wèi)五的照片,其中最接近的一張是在2005年11月26日所攝的,距離僅500公里。另外一次近距離飛越則是在2007年8月30日,距離為5,750公里。而在卡西尼延伸任務(wù)中則計(jì)劃在2010年3月2日從100公里的距離掠過土衛(wèi)五。美國宇航局“卡西尼”號在接近土星土衛(wèi)五時,探測器上的一臺帶有靈敏紅外波段(930毫微米)濾色鏡的窄角照相機(jī)利用可見光拍攝到土衛(wèi)五南極地區(qū),拍攝時土衛(wèi)五與“卡西尼”號之間的距離約為23.9萬千米,太陽、土衛(wèi)五與“卡西尼”號之間的角度為56°,分辨率約為1千米每線。
與土衛(wèi)五表面其余部分一樣,其南極地區(qū)在幾百萬年里布滿大量隕石坑,在這些詳細(xì)照片上可以看出,在較巨大的隕石坑上布滿有“麻子”般的小坑。在所示照片左邊,可以看到更令人感興趣的溝槽,照片右上部最清晰的隕石坑具有橢圓形狀,它的大小為115×91千米。
“卡西尼-惠更斯”號飛行是美國宇航局與歐洲航天局和意大利航天局的合作計(jì)劃,“卡西尼”號探測器的控制委托美國加州帕薩迪納美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)。
軌道半長軸:527108km
軌道離心率:0.0012583
軌道周期:4.518212天
軌道傾角:0.345°(與土星的赤道相比)
衛(wèi)星所屬星球:土星
大?。?1535.2 × 1525 × 1526.4 km
平均半徑: 764.30 ± 1.10 km
表面積: 7 337 000平方千米
質(zhì)量: (2.306 518 ± 0.000 353)× kg (~3.9× 倍地球質(zhì)量)
平均密度: 1.233 3 ± 0.005 3 g/cm
赤道表面重力: 0.264 m/
宇宙速度: 0.635 km/s
自轉(zhuǎn)周期: 4.518 212 d(同步)
軸傾斜: zero
反照率: 0.949 ± 0.003
星等: 10
美國國家宇航局(NASA)公布了一段“卡西尼”號土星探測器拍攝到的土衛(wèi)五的珍貴視頻圖像。之所以說它珍貴,是因?yàn)檫@段總共15秒長的視頻記錄下了土衛(wèi)五上發(fā)生日食的全過程。這次公布的視頻總共由17幅圖像組成,拍攝于2008年8月19日。當(dāng)時土衛(wèi)五正在逐漸進(jìn)入土星的陰影區(qū)域。從視頻中可以清楚地看到,土星在土衛(wèi)五上投下的陰影的邊緣非常模糊,這一點(diǎn)與月球在地球上投下的陰影存在很明顯的差異。專家們指出,之所以會出現(xiàn)這種差異,主要是因?yàn)橥列鞘且活w氣態(tài)行星,其外部邊界本身就不是非常清晰,這導(dǎo)致其產(chǎn)生的陰影也不會非常清楚。
懸在土星環(huán)前方的小衛(wèi)星土衛(wèi)五就像是一粒珍珠。去年11月初,繞軌道運(yùn)行的“卡西尼”號欣賞到這一罕見的景象。照片并非“原版”,而是進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)。
“卡西尼”這個名字來源于意大利天文學(xué)家喬凡尼·多美尼科·卡西尼,正是他在1672年發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)五。天文學(xué)家2008年宣布,土衛(wèi)五可能是第一顆已知擁有自身昏暗環(huán)系統(tǒng)的衛(wèi)星。
據(jù)NASA介紹,“卡西尼”號在拍攝這段視頻時距離土衛(wèi)五約有45萬公里,圖像的分辨率為2.7公里。
其直徑為1528公里,與土星平均距離約50萬公里。到目前為止,“卡西尼”號已成功繪制了出了土衛(wèi)五表面的全景圖像。有關(guān)該天體最有趣的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在2008年夏季。當(dāng)時有天文學(xué)家指出:土衛(wèi)五可能也擁有自己的光環(huán)系統(tǒng)。他們解釋說,“卡西尼”號上的探測設(shè)備發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)五周圍環(huán)繞著大量碎片,形成一個范圍達(dá)數(shù)千公里的盤狀碎片帶。觀測顯示,在土衛(wèi)五兩側(cè)還都存在著電子數(shù)量急劇減少的區(qū)域。
科學(xué)家隨后進(jìn)行了大量模擬計(jì)算,以確定土衛(wèi)五是否有能力穩(wěn)定住這樣的環(huán)結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,在土衛(wèi)五重力場以及它繞土星的軌道共同作用下,土衛(wèi)五周圍的環(huán)能夠長時間地穩(wěn)定存在??茖W(xué)家認(rèn)為,土衛(wèi)五之所以有環(huán),可能是因?yàn)樵谶b遠(yuǎn)的過去有小行星或彗星與土衛(wèi)五相撞,產(chǎn)生的碎片飄散在周圍逐漸聚集成了光環(huán)。