射状地偏离土星。
1981年8月,旅行者2号在人类历史上首次近距离地观测土卫二。对获得的图像信息进行分析后,科学家们发现了至少五种不同的地形,包括撞击坑地形、平坦地形(较年轻),而在平坦地形附近,则往往分布着山脊另外还观测到大量的线性地缝和悬崖。鉴于在平坦地区分布的撞击坑较少,科学家推测这些平坦地区的形成时间可能只有几亿年。
所以,在较近的一段地质时间里,土卫二上必然发生了诸如“水火山”之类的地质活动,才能使得原先千疮百孔的地表平整如初。固态水(冰)使得土卫二表面发生了很大变化,使其成为太阳系中反射率最大的天体它的几何反照率高达138%。正因为它反射了如此之多的阳光,其平整地表的夜间温度仅为-198℃(较其他土星卫星寒冷)。
卡西尼号在2005年2月17日、3月9日、7月14日三次飞掠土卫二观测到了土卫二表面的更多细节。例如旅行者2号所观测到的平坦地形实际上是一些撞击坑分布较少的地区,这类地区还分布有山脊和悬崖同时在地质年龄较大、撞击坑分布密集的地区,还发现了数目众多的地缝这证明在撞击坑大量形成之后,这一地区还经历了剧烈的地质运动另外在旅行者2号过去未详细勘测的地区,亦发现了几处较年轻的地形如南极附近的一处古怪地形。
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从土卫二喷射而出的水冰射流看似从土星明亮一侧掠过。这张照片是由美宇航局“卡西尼”号飞船拍摄的。实际上,土卫二的运行轨道距土星大气顶端大约11.2万英里约合18万公里。土卫二的冰冷间歇泉发现于2005年,它们位于这颗星球南半球的断裂带,据认为其喷射动力源于地表下的液态水层。
撞击坑是太阳系许多天体上存在的普遍现象。土卫二的许多区域都被分布密度不同、破损程度不同的撞击坑群所覆盖。在旅行者2号观测结果的基础上,科学家根据撞击坑分布密度的不同将其分为三类撞击坑地形单元。
其中ct1和ct2虽然在撞击坑破损程度上有所不同,但都包含了数目众多的、直径达10-20公里的撞击坑;而cp则是分布有少量撞击坑的平坦地区。这种基于撞击坑密度(及与此相关的地表年龄)而进行的撞击坑地形细分支持了认为土卫二曾经历过多阶段的地表重塑的观点。
近期卡西尼号的观测则提供了关于ct2和cp地形单元的更多详细信息。这些高分辨率照片显示土卫二的许多撞击坑都出现了由粘性崩塌和结构性裂痕导致的严重破损。粘性崩塌是重力的作用所造成的撞击坑及其他水冰构成的地形的破损,这个作用过程需要经历漫长的地质时间,并将最终使该地区的地势趋于平缓。
这个作用的效果取决于冰的温度,因为相较于温度较低、质地较硬的冰,温度较高的冰更容易遭到破坏。经历了粘性崩塌作用的撞击坑一般都有一个凸形底部,有时甚至只剩下一圈坑缘。图八左上角的大撞击坑——顿雅扎德撞击坑所拥有的凸形底部即是粘性崩塌作用的例证。另外,土卫二表面的许多撞击坑也已遭到结构性裂痕的严重破坏。
照片底部中央偏右直径近10公里的撞击坑即是证明:宽度只有数百米至一千米的细长的裂痕已经严重破坏了该撞击坑的边缘和底部。迄今为止,几乎所有位于ct2地形单元中的撞击坑都有构造性变形的迹象粘性崩塌和结构性裂痕的作用都证明了——尽管撞击坑地形地区是土卫二上地质年龄最大、撞击坑留存度最高的地区,但其中的几乎所有撞击坑都已处于某种被破坏的阶段。
旅行者2号在土卫二上发现了几种地质构造,包括槽沟、悬崖和山脊等。近期卡西尼号的观测表明土卫二上改变地貌的主要方式是构造作用。土卫二上发现的一种更加引人关注的地