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土卫五的表面有明显的坑洞特征。

  “卡西尼”探测器飞越土卫五摄得的照片,显现出罕见的“伪彩色”(false-color)光带。

  美国研究人员发现,土星第二大卫星土卫五上存在稀薄大气,其中氧气含量占大约70%,二氧化碳占30%。

  这是研究人员首次在土星的卫星上发现富含氧气的大气。

  七成为氧但浓度低

  上述研究结果25日由美国《科学》杂志网站发布。

  美国国家航空航天局“卡西尼”号轨道探测器在飞越土卫五北极的一次探测中发现,土卫五存在大气,经“卡西尼”质谱仪分析,确认其中含有氧气和二氧化碳。

  研究报告第一作者、美国西南研究所研究员本·泰奥利斯说,先前研究发现,木星的卫星木卫二和木卫三大气中含有气态氧,现在又在土卫五上确认同样事实。

  “(大气含氧)这一点广泛存在令人振奋。”泰奥利斯说。研究人员分析确认,氧气占土卫五大气含量的大约70%,二氧化碳占30%。

  不过,泰奥利斯比较说,土卫五上氧气浓度比地球低很多,仅为地球浓度的5万亿分之一。

  大气相当稀薄

  土卫五上大气相当稀薄,“卡西尼”号先前两次飞越探测,未找到大气存在的决定性证据。

  上世纪90年代,美国哈勃太空望远镜探测确认木卫二和木卫三存在含氧的稀薄大气,令研究人员把目光转向太阳系其他行星的卫星,包括土卫五。

  泰奥利斯说,土卫五存在大量冰,直径为1529公里。研究人员认为,它有足够重力“抓住”大气。

  然而,研究进展并不顺利“卡西尼”2005年和2007年两次飞越土卫五,没有取得突破性进展。去年3月,“卡西尼”把飞行高度降低为距离土卫五地面97公里。这一高度,令“卡西尼”进入土卫五大气。

  “卡西尼”采集的样本显示,土卫五大气仅为木卫二和木卫三大气密度的1%。“它太过稀薄,以致难以遥远探测。”泰奥利斯说。

  二氧化碳之谜

  研究人员认为,氧气来自土卫五的冰层。受星体磁层中带电粒子作用,冰分解形成氧气。

  然而,研究人员无法确定二氧化碳的来源。

  一种可能是,土卫五可能与太阳系内其他星体一样,表面或接近表面处存在富含碳元素的有机分子。这些分子同样受到带电粒子作用,分解出碳并与氧气结合,形成二氧化碳。

  其他可能性包括:二氧化碳是土卫五45亿年前形成之际释放出的“原始”气体;或是土卫五在早先地质活动中形成,而这类活动已经停止。

  泰奥利斯说:“我们现在不清楚它的形成过程,这无疑是我们今后研究的方向。”

  “卡西尼”定于明年1月以距离星体表面75公里的高度飞越土卫五南极。

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