堅持地球是宇宙中心的卡西尼,為土星而死的卡西尼

喬凡尼·多美尼科·卡西尼跟你想像中那種理性睿智、一身正氣的科學家不太一樣。

他出生於 17 世紀早期的義大利,彼時中國正是明朝,魏忠賢專權。卡西尼年輕時痴迷的不是天文學,而占星術,並因為淵博的占星知識而廣為人知。幾十年間一直在天文台零零散散地工作,直到 43 歲,卡西尼才憑藉天文學研究獲得了巴黎天文台台長一職(此後三代,卡西尼家族皆連任這個職位)。

他一生最為後世傳頌的成就,也都是發生在 43 歲之後:

憑藉一架改良的高性能天文望遠鏡,卡西尼發現了火星和土星的自轉周期、與胡克同時發現了大紅斑,還有土星環中的暗縫(至今仍被稱為卡西尼環縫);老年時,他分別花了多年時間觀測月球的表面特徵、繪製詳盡的月面圖,還有研究黃道光,直到 86 歲完全失明,次年逝世。

但卡西尼實在是位保守的科學家

拒絕接受哥白尼的日心說,也明確反對開普勒定律、萬有引力定律和光速有限說。

矛盾的是,卡西尼其實是最早提出「光速是有限」的人——但是拒絕公布證據,這是這位虔誠的天主教徒最後的倔強。他的信仰告訴她,光是上帝創造的,所以必須是完全且沒有極限的,不應該受到任何限制。同樣,他堅信地球才是宇宙的中心,怎麼可能會有別的地方?哪怕看到的一切資料數據都與信仰背道而馳,他也絕不改觀。

卡西尼不是一位駛舵的科學先驅,更像是坐在燈塔里望向未知海域的觀察家,他有探索的心,但並不勇敢。

三百年後,以他命名的人造衛星繞行土星計劃開啟。

跟路過的星星 say hi

卡西尼-惠更斯號是一艘以探測氣態巨行星土星為目標的無人航天器,於 20 年前的 1997 年 10 月 15 日發射,齊肩穿越宇宙深空,並在 13 年前分離:惠更斯號率先登陸泰坦星,而卡西尼號則一直停留在土星軌道上繞行。

它們前往土星的這一路,還順帶拜訪了其他幾位太陽系成員:兩次飛掠金星,然後分別飛掠月球、地球和小行星 2685。

↑ 卡西尼號給小行星 2685 拍攝的照片,雖然不是主角,但也不用拍得這麼敷衍吧哼

2000 年的最後兩天,卡西尼-惠更斯號在距離木星最近的位置上拍攝並傳回了 26,000 張影像,這是當時我們能得到最清晰的木星照片。

藉由這些寶貴的數據資料,並經過三年的研究確認,科學家團隊宣布:愛因斯坦相對論的實驗結果顯示相對論與實際觀測互相吻合。

↑ 好啦,木星也不是主角,隨便放放照片

一堆小衛星你們好呀

經過 7 年的路途,卡西尼-惠更斯號終於抵達土星軌道,自此是 4 年的探測任務——預計完成 74 圈公轉,44 次掠過泰坦星(土衛六),以及多次掠過土星其它冰衛星。

可以說是碩果累累了。

↑ 卡西尼號拍攝的泰坦星真實色彩肖像照

↑ 泰坦大氣層中霧層的真實色彩,從橙黃到藍,超夢幻超美

↑ 土星的一對衛星,大的是泰坦,小的是忒堤斯(土衛三),也是科學家卡西尼當年發現的

↑ 上面那張照片看起來泰坦很大嗎?跟土星比起來,它這麼迷你~

抵達土星軌道的同年,惠更斯號就跟卡西尼號分道揚鑣,獨身飛向泰坦星並登陸,自此一別終生不見。惠更斯號登陸泰坦後拍攝的第一張照片:

↑ 泰坦星,無數科幻作品以它為主角。兩年後,科學家發現它的北半球上存在碳氫化合物湖泊——這是首次在地球以外的星球發現湖泊

繼續在真空繞行的卡西尼號,接連拍攝了一大堆土星衛星的照片,每顆衛星上都是一個不同的、可愛的世界。

↑ 恩克拉多斯(土衛二)上的冰晶噴射活動被拍到,於是它成為太陽系第四顆被證實存在火山活動的天體(另外三顆分別是地球、海衛一和木衛一)

↑ 這個小動畫是卡西尼最後一次拍攝恩克拉多斯上的羽狀流,看起來就像噴射前進的小球

↑ 狄俄涅(土衛四)上有明亮的冰懸崖,它的內部也可能存在一層地下海洋

↑ 長得很像腫瘤的彌瑪斯(土衛一),是已知太陽系中最小的在自吸引作用下呈球狀的天體

↑ 位於 F 環之後的土衛一,從某些角度看,它和《星球大戰 IV:新希望》中的死星極其相似

↑ 潘(土衛十八),是一顆超級小的核桃形衛星,也是土星最內側的衛星,軌道完全在 A 環的恩克環縫中(圖片中那個超微弱的像素點就是潘)

↑ 這是一張罕有的照片,裡面包含了三顆土星衛星~(請放大尋找),中間最大的是忒堤斯土衛三,土衛七在它左邊,左下角是小小的普羅米修斯

華美的葬身地

2013 年 7 月 19 日,卡西尼號在距離地球約 15 億千米外的土星軌道上,拍下了這張著名的照片:

透過土星環,照片中那個藍色的小點是地球,放大了仔細看,還能看到月亮。

卡西尼號拍下了太多土星絕美的照片,乍一看甚至像是 CG 特效,難以想像是真實存在的宇宙景觀。

↑ 這些色彩和對比度超強的陰影,是不是真的很像電腦 PS 的!

↑ 卡西尼號透過星環,看見土星呈現藍色

↑ 土星陽光明媚的地平線上,左側有一層薄薄的霧靄,並在右側消失

↑ 星環和恩克拉多斯,卡西尼號的科學家團隊已證明,恩克拉多斯的表面以下有全球性海洋

↑ 土星的 F 環和普羅米修斯

↑ 土星北極的六角型是超有科技感的一處景點

↑ 土星風暴

↑ 土星北極風暴,照片被寫意地起名《The Rose》

在孤獨地環繞土星 13 年後,卡西尼號的探險之旅要進入尾聲,迎來它悲愴的結尾。

NASA 官方宣布,目前已知土星系統內至少有兩顆衛星具有潛在宜居的可能性,為避免能量耗盡後的卡西尼號在太空漂浮、意外與衛星相撞,並造成微生物污染,因此,NASA 為卡西尼號選擇了「自殺」這個安全銷毀的結局。

這不是第一次探測器投入氣態行星「自殺」了,此前探索木星的伽利略號,也於 2003 年 9 月 21 日撞向木星自我摧毀,結束了自己長達 14 年的任務。

伽利略探測器在木星大氣里堅持了整整 57 分鐘,最終不敵與大氣摩擦產生的極強高溫高壓,以及狂躁的木星風暴,壯烈地燒毀。

↑ 卡西尼號穿過土星環

今天,卡西尼號將會最後認真看一眼土星,然後在明天早上 4:37(美國東部夏令時,換算成北京時間是 16:37)開始最後的降落。

毫無怨言地,在三個多小時後進入土星大氣層。大約 1 分鐘,就會與地球失聯,它此生的探索任務圓滿結束。

想以赫爾曼·黑塞在《德米安》里的一段話作為結尾:

我過去是,現在仍然是一個探索者,但是我不再占星問道,我開始傾聽內心深處的低語。

這就是卡西尼一生的故事。

* * *

I have been and still am a seeker, but I have ceased to question stars and books; I have begun to listen to the teaching my blood whispers to me.

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