1671年10月25日,意大利天文学家乔瓦尼·卡西尼在土星旁发现了一颗新卫星。这颗卫星叫土卫八(Iapetus),是当时人类发现的第二颗土星卫星,也是卡西尼在土星发现的四颗卫星中的第一颗。

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在它之前约六年,荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯已经发现了土卫六(Titan),那是土星最大的卫星。卡西尼找到土卫八之后,又陆续发现了土卫五(Rhea)、土卫三(Tethys)和土卫四(Dione)。

真正有意思的,是卡西尼第一次看到土卫八之后发生的事。

当时土卫八在他眼里只是土星西侧的一个小点。他算出了它的轨道,认为39天后应该能在土星东侧再次看到它——结果它没有出现。等到它重新出现在土星西侧时,卡西尼意识到:土卫八有一面比另一面暗得多,当暗面朝向地球时,它就很难被看见。

说人话就是,这颗卫星像被分成了两半,一半亮、一半暗。300多年后,美国宇航局(NASA)把一艘以卡西尼命名的探测器送往土星,这艘"卡西尼号"拍下了土卫八的照片。人们发现它确实有点像阴阳图,于是给它起了个绰号——"阴阳卫星"。

这颗卫星为什么值得被记住?因为它那明暗分明的两个半球,参与了我们对卫星如何形成这一问题的理解。

关于土星系统的年龄,研究人员用计算机模拟得出过一个结论:土星的内侧卫星和它那圈漂亮的环都相对年轻,而更远的土卫六和土卫八并不是在同一时期形成的。

至于现在这套卫星和环是怎么来的,一种推测是这样的:土星以前可能也有过一批类似的卫星,但它们的轨道被一种特殊的轨道共振扰动了——这种共振涉及土星绕太阳的运动。最终,相邻卫星的轨道相交,这些天体撞在一起。从这些碎片中,形成了今天这套卫星和环。

这里要留个边界:上述说法来自计算机模拟和推测,不是已经盖棺定论的结论。土星系统到底经历了什么,仍要靠更多观测去检验。

回头看1671年那个10月的夜晚,卡西尼手里只有一台望远镜和一条算出来的轨道。他能做的,是发现"它没在该出现的地方出现",然后把这个异常变成一个解释。一颗卫星一面亮一面暗,这件事本身没那么神奇;真正有意思的是,一个"看不见"的瞬间,如何逼出了三百多年后的一连串追问。