土卫五由乔瓦尼·卡西尼在1672年12月23日发现,是仅次于土卫六的土星第二大卫星。英文名Rhea来自希腊神话中的泰坦神瑞亚;Saturn V是传统编号。它平均半径约764千米,却不到土卫六半径的三分之一,是低密度冰岩天体。

它距土星中心平均约52.7万千米,约4.518日完成一次公转并保持潮汐锁定。密度约为液态水的1.23倍,常被概括为约四分之三冰、四分之一岩石。卡西尼重力约束更符合冰岩较均匀混合的内部,而不是十分清晰的大型岩石核心。

表面大部分是古老撞击平原,平均年龄可能接近40亿年。旅行者号看到的明亮纤细条纹,后被卡西尼解析为断裂与峡谷的陡峭崖壁,暗色覆盖物脱落后露出水冰。它们说明土卫五过去经历过构造活动,但没有证明今天仍在发生全球性重塑。

土卫五比土卫三和土卫四距离土星更远,潮汐变化不足以提供同等内部加热。其平滑地形较少、撞击坑更密集,可能反映液态物质到达表面并抹平旧地貌的机会更少,也可能受到不同撞击历史影响。现有表面记录不能唯一分离这些因素。

2010年卡西尼直接测得土卫五周围极稀薄的氧和二氧化碳外逸层。氧可由土星磁层粒子轰击水冰后产生,二氧化碳来源更不确定。其表面附近氧密度估计比地球大气低约五万亿倍,因此不能把“有氧大气”理解为人类可呼吸环境。

2008年卡西尼粒子数据一度被解释为土卫五周围可能存在碎屑盘或环,后来成像没有获得决定性确认。该说法仍有争议,档案不把“卫星拥有环”列作确定事实。土卫五更稳固的科学价值在于研究冰岩混合、辐射分解和古老构造。

地球上观测土卫五需要中大型望远镜,但因它较大且轨道离土星光环更远,条件通常好于土卫一。具体方位和掩食必须查星历。档案采用NASA与JPL平均参数;内部均匀程度、潜在碎屑结构及外逸层密度均具有测量或模型限制。

土卫五缺少专门环绕任务,现有认识主要来自旅行者号与卡西尼号的有限飞越。表面地质、粒子环境和稀薄外逸层来自不同仪器,彼此的空间和时间采样并不一致,不能拼成一幅毫无变化的静态全景。

SOURCES

资料来源与参数依据