北京时间2017年9月15日18点32分，土星探测器卡西尼号（Cassini）发出最后一个讯号。

时光倒流20年，那是1997年的深秋，在美国佛罗里达州一个闷热的清晨，“卡西尼号”太空探测器发射升空，开始执行对土星及其众多卫星的“情报收集”工作。卡西尼带上摄像机、宇宙尘埃分析器等12种高端科学仪器装备，还有一位小助手——专门探测土卫六的“惠更斯号”探测器，雄心勃勃地开始了漫长的土星之旅。

下面，我们就来一一细数卡西尼探测器勘测获得的3项重大发现，以此来悼念这位“太空旅行者”。

虽然土星极地飓风最初是由“航行者号”探测器发现的，但直到卡西尼探测器拍摄发现时，人们才意识到一个惊人的事实：土星拥有一个六边形风暴，持续肆虐土星北极地区。快速旋转大气层和流体动力学促使土星极地出现独特的六边形风暴，这是第一次在气态行星上发现这样的风暴。该风暴直径达到32000公里以上，出现在土星北半球78°纬度，并向下延伸大约100公里。

最引人注目的是，土星北极涡旋非常像“飓风眼”，卡西尼探测器在下降的过程中探测到该六边形风暴存在一个缺口。

此外，土星极地风暴直径大约2000公里，在卡西尼探测器持续观测的13年里，它一直存在。但在过去几年，这个神秘漩涡开始变色，六边形风暴可能稍亮一些，但是它的内部，特别是中心圆环区域更明亮。

这是为什么呢？实际上这与太阳自身有关，土星北极倾斜偏离太阳，直到2015年才逐渐接近太阳。2016年，土星极地六边形颜色出现了变化，就像直接接受阳光照射。在环绕太阳的29年的轨道周期中，卡西尼探测器不可能很快观测到这种变化，这仅是由于该任务持续了很长时间，我们才发现这一点。

在卡西尼探测器之前，我们对于土卫六了解很少，只知道它是土星最大的卫星，大小几乎与水星接近，并被一层厚厚的富氮大气所覆盖。而卡西尼探测器携带的设备能够穿透这层厚厚的大气，让我们窥见土卫六的地表景象，分析其大气成分，并发现了土卫六表面的液态海洋。这些湖泊海洋中的液体主要是甲烷和乙烷，并且这些湖泊海洋更多地集中在两极高纬度地区，而在低纬度靠近赤道的区域则广泛分布着干旱地区，呈暗黑色，由碳氢化合物组成的沙漠覆盖着这些地区。而在土卫六的地下深处，可能存在一个巨大的液态水海洋。

土卫六是整个太阳系内除了地球之外唯一一个被发现拥有液体循环的星球，尽管它的液体并不是液态水。土卫六上每个季节长度是7.5个地球年。从2011年以来，卡西尼探测器注意到在土卫六的南极地区附近出现了从秋季向冬季转变的趋势，同时北半球则开始显露夏季来临的种种迹象。

在土卫六表面，卡西尼探测器观测到大量类似地球上撒哈拉大沙漠中那种波浪状的沙丘，主要集中在接近赤道的地区。科学家们认为这些沙丘的成分是碳氢化合物组成的有机质颗粒。图像显示这些沙丘的宽度一般可以达到

1公里～2公里，绵延数百公里，高度超过100米，非常巨大。

科学家们注意到，土卫六大气中显示复杂的化学特性，主要由甲烷和氮气相互作用并产生复杂的化学分子，最终形成笼罩整个土卫六的厚厚的橘色雾霾。科学家们认为土卫六上会有降雨现象，但是降下来的不是液态水滴，而是液态的甲烷和乙烷。目前仍然无法解释土卫六上为何会有这么多的有机物质。

数十年以来，科学家们并不知道土卫二其实是太阳系里面表面反照率最高的星球，也不知道土卫二与土星光环中的E环之间存在着怎样的密切联系。卡西尼探测器的探测结果发现，土卫二地表覆盖的“皑皑白雪”，以及E环中大量的冰粒物质，其实都来自土卫二地下的全球性盐水海洋以及地表形成的太空热泉喷流。

卡西尼探测器的磁强计采集的数据引起了科学家们的注意——土卫二附近似乎有什么东西在扰动土星磁场，似乎有什么东西在从土卫二上向外喷射。

很快，卡西尼探测器便找出了事情真相：土卫二是一颗极为活跃的星球，其地下存在一个巨大的全球性地下盐水海洋。并且，透过地表的巨型裂谷系统，这个地下海洋正向太空中喷射大量的水汽和冰晶。卡西尼探测器测定其喷出的速度高达每秒400米左右，形成一个高出土卫二地表数百公里的“太空喷泉”。其中有些水冰物质会落回土卫二地表，構成了那里的“皑皑白雪”，另一些则逃离土卫二并补充到了土星光环中的E环之中。

2005年，卡西尼探测器上的相机对土卫二地表进行了详细成像，在其南极地区发现大量被称作“虎斑”的裂谷系统。这里的地形出乎意料的年轻且复杂，几乎完全没有撞击坑。整个地区似乎漂浮着大量的海上冰山和裂隙遍布的表面。令人意料之外的是，卡西尼探测器还探测到这些裂谷系统上方似乎存在水汽和冰晶成分，后续的数据分析工作确凿无疑地认为这些裂谷内正在喷射出水体。

在2008年的一次近距离飞掠中，卡西尼探测器勇敢地直接穿越这片水雾，并直接对水汽样本进行分析，结果发现其中成分包括挥发性气体、水汽、二氧化碳和一氧化碳，以及有机物质的混合成分。而这些有机物质的密度则超过事前预计数值的20倍以上。

随着时间推移，科学家们注意到土卫二地表的这些裂谷系统正处于不断运动之中，有些地方裂谷在缩小，有些地方则在扩大。显然土卫二正在遭受强烈的潮汐作用，而这很有可能为这颗小小的星球提供大量的热源。

而通过分析重力测量数据，科学家们认为在土卫二南极地区下方大约30公里～40公里厚的冰层之下，有一个深度大约10公里的巨型地下海洋。

2015年10月，卡西尼探测器最后一次飞掠土卫二，但她采集的数据，将让科学家们在未来多年内受益无穷。

20年来，卡西尼探测器完成轨道圈数294次，执行了250多万个命令，拍摄了45万多张照片，孜孜不倦地向地球发来635GB的科学数据和资料，刷新人类对土星的认识，为我们揭示更多太阳系的真相。endprint