孩子应该知道的太空大事：卡西尼告别土星
2017-09-27 09:11阅读：
“她真的好乖，从未给过我们任何麻烦…真舍不得她走…”
“看着刚才显示仪上的那回光返照的一瞬间，我的心咯噔一下：难道命运有变数？”
这不是两个父母在讨论自己的孩子，而是两位天文学家，分别在美国和澳大利亚，回顾卡西尼号探测器冲进土星大气层，告别20年的太空旅程的那一刻。
照片来源：NASA
从1997年10月15日发射，2004年7月1日进入土星轨道，到2017年9月15日按照指令主动投身土星大气层壮丽坠毁，卡西尼一直是全球无数天文学者的宠儿。
她发回了足够科学家分析百年的信息和数据，全面改观我们对土星、土星环、土星卫星群的理解和认识，让外星生命、地球移民、宇宙演变的话题变得空前有据可查触手可及…
照片来源：NASA
在从地球出发到达土星的7年旅程间
，卡西尼两次经过金星，穿过木星轨道、跨越小行星群，无数日起日落，浩瀚宇宙，孤寂而壮阔，这样的经历，远非你我人类可以企及和想象。
记得在《银翼杀手》里，被追杀的仿生人Roy在生命终结前说了这么一段话：
“我看到过你们人类无法置信的情景，战舰在猎户星座之肩燃起熊熊火光，Ｃ射线在幽暗的宇宙中划过坦怀瑟之门，但所有的这些瞬间，都将消逝于时间，就像泪水消失于雨中。”
这段对人世和命运充满悲悯的话后来成为了科幻电影的经典段落。卡西尼如有生命，是否也会有同感？
言归正传。话说当初发射卡西尼时，科学家们预计是进入轨道之后用上七八年，结果这位小朋友运作良好，一口气活了20年。
其实卡西尼还可以再绕土星转上几年，但人们担心如果让卡西尼弹尽粮绝后自然着陆到随意什么地方的话，她上面附着的地球微生物，可能会对落地的星球产生生物化学污染：
因为土星的卫星中刚好有几颗环境很宜居，感觉十分适合生命的发生，科学家们可不希望现在就去搞砸了。
这是土星的五个比较大的卫星。中间那颗明亮的星星叫做恩克拉多斯(希腊神话里反叛众神的巨人，即土卫二)，已经确认地下有盐水湖。照片来源：NASA
说到生物污染，我实在忍不住要提一下《魔鬼终结者2》：
最后斯瓦辛格一定要把自己吊到熔炉里彻底销毁，不把未来的高科技留在人间，其实是出于同一个道理哈：生命和事物都有自己发展的节奏和命运，外来干预谁知道会带来什么问题？
下面的这张图里，以土星为背景的小圆球是土星最大的卫星，英文名字叫泰坦，国内叫做土卫六。
（吐槽一下，希腊神祗的名字是有点难记，不过咱们也不至于直接就拿数字命名吧，跟一家子兄弟都叫做老二老三老五似的，总感觉有点缺乏想象力和浪漫感哈）。
卡西尼到达土星的时候，也把一颗着陆器送到了泰坦上，结果发现这颗卫星上面有丰富的有机物（一句话科普：有机物即除氧化物之外的含碳化合物，是一切生命的基础），除了地表上有甲醛和乙醛形成的液态海洋和湖泊，地下可能还藏有丰富的液态水！
水意味着什么？生命的可能性哈！
这真感觉像是电影里的情节：来自地球的丰富微生物偶然来到外星球，找到一个生命的绿洲…若干年后，一代异形蓬勃崛起…
我们回头来看看土星最迷人的特征吧。
小时候我们都把土星叫做戴草帽的那颗行星。这个草帽，当然就是土星的环了。
最早观察到土星的环的，是坚决反对地心说的伟大科学家伽利略。
不过限于当时的技术，伽利略没能把环看清楚，以为土星和它的环是三颗挨在一起的星星，结果当第二年地球运行到跟土星并行的位置时，伽利略大吃一惊：怎么只有一颗星了？他给朋友写信说：难道土星把自己的孩子们都吃了吗？
小注一下：土星的英文名字是Saturn，是希腊神话里著名的先弑父再吃掉自己的孩子的神，伽利略借此开个小玩笑。
然后等地球转到另一边，土星的环重新可以观察到的时候，伽利略更迷惑了：难道土星把自己的孩子又吐出来了？
上面这张拼图可以很好地解释伽利略的疑惑：
右图是地球跟土星环成直角的时候，土星环看上去就像草帽，望远镜很不给力的时候，看成是一个大星旁边长了两个小星星也是可能的；左图是地球跟土星环平行的时候，可以看到土星环就是一根细线，远看基本可以忽略不计。
大部分土星环的厚度只有大概10米左右，薄薄的一层，但却很宽。有多宽呢？
——上图左侧白色的环跟右侧灰色的环之间有一个黑色的缝，这个缝叫做“卡西尼环缝”，有4800公里宽，基本可以放下整整一个水星。
谈到这个巨大的“卡西尼环缝”，我们有必要介绍一下乔万尼·卡西尼，我们本文主角勘探器因之命名的人。
乔万尼•卡西尼是17世纪的意大利数学家和天文学家，他帮助创建了巴黎天文学院并在那里当了一辈子的院长。是他第一个发现了土星环之间的缝，并发现了四颗土星的卫星。
除了跟土星相关的天文发现之外，卡西尼干的另一件出名的事是用纬度测量法第一次丈量出了法国国土的准确尺寸，结果让法国版图严重缩水，当时的法国国王很无可奈何地对卡西尼说：你拿走的法国比我过去东征西战几多年夺取的领土还要多…
我们再回到土星环上来。
土星环由冰、尘埃和石块组成，环环相套，有的环冰多一点，有的环石头多一点。
下面这张照片取的是俯瞰的角度。整个环面应该是冰为主，看上去光滑诱人，感觉可以上上面溜冰滑雪了！
下面的图是由卡西尼的紫外线光谱摄制仪拍下的土星光环的光谱图。红色系列为偏土石成分的光环部分，蓝色系列是偏“冰”成分的光环。
跟当年阿波罗飞船的建造附带产生了不粘锅一样，卡西尼号发回来的焕然一新的图片和信息，也对天文和太空之外的领域带来了各种启发。
比如好玩有趣的识字游戏《翻对对》里这颗色彩鲜艳的土星，灵感就来自NASA
当年发布的彷如彩虹般的土星光环光谱图。
下面这张图是另外一张有名的土星照片。拍的是土星北半球的飓风，风暴眼直径有2000公里，风速大概是每小时500公里左右。
你觉得这种信息和照片对诸如《火星救援》（就是马特•达蒙在大棚里种土豆那部）之类的电影影响有多大？
不过世界奇妙，宇宙够大，卡西尼围着土星转了13个地球年，二百多圈，也不过是将近半个土星年而已。
卡西尼第一次拍摄的时候，土星的北半球刚刚进入初春，最后一次拍摄，土星的北半球正在进入盛夏。所以，还有很多很多关于土星的奥秘等等我们的孩子们去了解和探索。
从土星看地球，不过是箭头下的一个蓝色小点…很小，很美丽。
让我们爱护这个温暖的家，让我们的孩子、孩子的孩子可以一直一直住下去…直到哪一天必须离开，而那时，我们知道，在十四亿四千万公里之外，存在一个全新的可能性。
这是卡西尼在坠入土星大气层之前几天拍摄的土星。
一张可以完整地满足我们对那颗戴草帽的美丽行星的想象的照片。谢谢你，卡西尼。
