第29章 為家園而戰(第6/12 頁)

軌道偏心率：行星軌道並非完美圓形，偏心率在0到1之間變化，偏心率越大軌道越扁，水星軌道偏心率較大，而金星、地球等軌道偏心率相對較小。

- 軌道傾角：行星軌道平面與地球赤道平面存在夾角，稱為傾角，如天王星的自轉軸傾斜角度很大，導致其季節變化非常奇特。

- 進動現象：行星繞太陽公轉時，由於自轉的存在，其軌道平面會繞太陽旋轉。

- 逆行現象：行星在軌道運動時會出現相對於太陽旋轉方向相反的情況。

太陽系各大行星衛星的發現主要有以下幾種方式：

早期的肉眼觀測與望遠鏡觀測

- 肉眼觀測：一些較亮且離地球較近的行星衛星，如月球，在古代就被人類直接用肉眼觀測到。

- 望遠鏡觀測：1610年，伽利略使用望遠鏡發現了木星的四顆衛星，即木衛一、木衛二、木衛三和木衛四，這是人類首次透過望遠鏡發現行星的衛星。此後，惠更斯透過望遠鏡發現了土星的衛星泰坦（土衛六）和土星環的形狀。

藉助數學計算預測

海王星的發現是透過數學計算預測的典型例子。在19世紀，天文學家發現天王星的軌道存在異常，推測是受到另一顆未知行星的引力影響。勒威耶和亞當斯分別獨立地透過對天王星軌道的觀測資料進行計算，預測出了海王星的位置，後來伽勒根據勒威耶的計算結果成功觀測到了海王星。

太空探測器探測

- 飛越探測：1959年，蘇聯的“月球1號”飛越了月球，成為第一個飛越過太陽系內其他天體的探測器。此後，“水手2號”“水手4號”“先驅者10號”“旅行者1號”“旅行者2號”等探測器分別對金星、火星、木星、土星、天王星和海王星進行了飛越探測，在探測過程中發現了許多行星的衛星，並對它們進行了近距離觀測和拍照。

- 環繞探測：一些探測器進入行星的軌道進行環繞探測，能夠對行星及其衛星進行更詳細的觀測和研究。例如，“伽利略號”探測器於1995年進入木星軌道，對木星及其衛星進行了長期的觀測，發現了一些新的衛星；“卡西尼號-惠更斯號”探測器於2004年到達土星，對土星及其衛星進行了深入探測，發現了土衛二的噴泉噴發現象等。

太空探測器探測衛星的主要裝置有：

一、光學相機

- 功能：用於拍攝行星及其衛星的影象，能夠提供衛星的表面特徵、形狀、顏色等資訊。可以拍攝高解析度的照片，幫助科學家瞭解衛星的地貌、大氣層、雲層等情況。

- 舉例：“卡西尼號”探測器上的光學相機拍攝了大量土衛六等土星衛星的清晰照片。

二、紅外探測器

- 功能：探測衛星發出的紅外輻射，透過分析不同區域的紅外輻射強度，可以瞭解衛星的溫度分佈情況。這對於研究衛星的表面物質、地質活動以及可能存在的地下熱源等非常重要。

- 舉例：在探測木星的衛星時，紅外探測器可以幫助確定衛星表面的熱點區域，暗示可能存在火山活動或地下海洋與表面的熱交換。

三、磁強計

- 功能：測量衛星周圍的磁場強度和方向。透過對磁場的測量，可以推斷衛星內部是否存在金屬核心、磁場的產生機制以及衛星與行星磁場的相互作用等。

- 舉例：在探測火星的衛星火衛一和火衛二時，磁強計可以幫助研究它們與火星磁場的關係。

四、等離子體探測器

- 功能：檢測衛星周圍的等離子體環境，包括太陽風與衛星大氣相互作用產生的等離子體以及衛星自身可能存在的電離層等。瞭解衛星的等離子體環境對於研究衛星的大氣層、磁場與太陽風的相互作用等具有重要意義。

- 舉例：在探測土星的衛星土衛二時，等離子體探測器發現了從其表面噴射出的含有水和其他物質的羽流，暗示了地下海洋的存在。

五、雷達

- 功能：向衛星發射雷達波並接收反射回來的訊號，從而探測衛星的表面地形和地下結構。雷達可以穿透雲層和大氣層，對於那些被濃厚大氣層覆蓋或表面特徵不明顯的衛星特別有用。

- 舉例：在探測金星時，由於金星被濃厚的雲層覆蓋，雷達成為了解其表面地形的重要工具。同樣，在探測土衛六等衛星時，雷達也可以幫助揭示其表面的地貌特徵和可能存在的液態湖泊等。

六、光譜儀