土衞一

1789年9月17日，天文學家威廉·赫歇爾發現了土衞一。他如此記錄這次發現：“1789年9月17日，我的四十英尺望遠鏡狀態出色，我發現了第七顆衞星，當時它位於軌道最西側。”

命名依據裏德爾和斯科特的希臘-英語詞典，土衞一的形容詞格

為Mimantean（其所有格在拉丁文中為Mimantis，在希臘文中為Μῑμάντος）。在實踐中，英國式的形容詞格如Mimansian或Mimian則十分常見，而更經常使用的則是短語“of Mimas”。

土衞一以希臘神話中的一位泰坦巨人的名字命名。當時威廉·赫歇爾的兒子約翰·赫歇爾在其1847年的著作《在好望角天文觀測的結果》中以泰坦族巨人的名字命名了已知的七顆土星衞星，包括土衞一，其理由是薩圖爾努斯（羅馬神話中的農神，相當於希臘神話中的克洛諾斯）是泰坦族的領袖。依據裏德爾和斯科特的希臘-英語詞典，土衞一的形容詞格為Mimantean（其所有格在拉丁文中為Mimantis，在希臘文中為Μῑμάντος）。在實踐中，英國式的形容詞格如Mimansian或Mimian則十分常見，而更經常使用的則是短語“of Mimas”。

土衞一密度較低（為1.17），這表明其可能是由大量的冰體和少量的岩石構成。由於潮汐效應的作用，土衞一併不呈標準的球形；其長軸大約比其短軸長10%。從卡西尼號發回的圖片上看土衞一更接近於卵形。

土衞一最顯著的特徵是一個直徑達130公里的龐大撞擊坑——為紀念土衞一的發現者威廉.赫歇爾（1738-1822），它被命名為赫歇爾隕石坑。赫歇爾隕石坑的直徑接近於該衞星直徑的三分之一，其坑緣高達5公里，部分坑底則深達10公里，而其中心山峯則高出坑底6公里。如果地球上出現同等比例的撞擊坑，則其直徑將會達到4000公里，超過了加拿大的寬度。形成這個撞擊坑的撞擊事件幾乎將土衞一撞得粉碎：在撞擊坑的相對側仍能清楚地看到斷裂地形，這可能是撞擊之後橫貫星體的衝擊波造成的。由於星體表面存在着這個大撞擊坑，土衞一竟然與《星球大戰》中的死星驚人的相似。

此外，土衞一的表面還遍佈着眾多較小的撞擊坑，但是其中沒有一個可以與赫歇爾隕石坑相匹敵。雖然土衞一遭受過猛烈的轟擊，但是成坑過程並不同一。其大部分表面都覆蓋着直徑超過40公里的撞擊坑，而在南極地區，卻很少有直徑超過20公里的撞擊坑。這表明某種地質活動將這些地區的較大撞擊坑移除了，或者某些事物或機制阻止了較大星體對南極地區的轟擊。

科學家在土衞一標明已發現的主要地質構造有兩種：撞擊坑和峽谷。

從實際效果上看，土衞一起到了清理土星最寬的兩個環——A環和B環之間的卡西尼環縫中的物質的作用。卡西尼環縫內緣的顆粒軌道和土衞一的軌道成2:1的共振，即這些顆粒公轉完兩週，土衞一正好公轉完一週。其間土衞一不斷從同一方向對卡西尼環縫的顆粒施加拉力，迫使這些顆粒進入環縫外層的新軌道。土衞一還和其他構造保持着軌道的共振關係，如它和C環與B環的邊界保持着3:1的軌道共振關係，和土衞十七保持着3:2的軌道共振關係。最近發現，土衞一還和G環保持着7:6的共轉離心共振關係，後者位於土衞一軌道內側1萬5000公里處。

卡西尼號曾多次從中距離對土衞一進行拍攝，最近的一次是在2005年8月1日，距離為6萬3000公里。卡西尼號的後續任務包括幾次對土衞一的非定向接近。其中觀測條件較好的兩次分別在2008年10月24日和2009年10月14日。而最接近的一次觀測將會發生在2010年2月13日，距離僅為9500公里。

從某些角度看，土衞一和《星球大戰IV：新希望》中的死星極其相似，後者在劇中直徑達到了數百公里。這只是一種純粹的巧合，因為在土衞一的第一張特寫鏡頭照片傳回地球的三年前，這部電影就已經上映了。在小説《紅矮星號》中，土衞一是大衞·萊斯特獲得“紅矮星號”之前所居之處。土衞一是《星際旅行》中的聯邦緊急救援站所在地。

科學家們表示，由於受到光線和重力等因素的影響，卡西尼號探測器 ^[1]  傳回的土星最近的衞星土衞一的照片顯示，土衞一的外表看上去有一些藍色的條紋，給人一種冰冷的感覺，尤其是從土星的北部觀測時，這一現象顯得尤為明顯。而這些色彩是由於環繞土衞一的光環反射形成的，當土衞一的黑夜來臨時，這些絢麗的色彩便會消失無蹤 ^[2]  。

此前，“卡西尼”號傳回的土衞一的照片是從土星的南半球方向拍攝的 ^[3]  ，照片的色調是温暖的褐色和黃金色，而此次從土星北部拍攝的照片卻完全是另外一番景象，深藍的色調讓我們看到了土衞一的另一面，也讓我們對其大氣構成有了新的認識和了解。科學家們表示，造成這一現象的原因主要是上一次拍攝時所用的藍色光被土衞一的大氣層擋住了。

這張土衞一的藍色照片上所顯示的區域是實地約398公里(合247英里)的地方。照片最右邊藍色最重的地方是由於感光過度造成的。我們在照片中還可以看到在一圈圈的藍色光線之間有一些暗區，這些地區是土衞一的B光環，也就是空氣密度最大的一個光環所覆蓋的地區。

在太陽系中，土星是僅次於木星的第二大行星，體積是地球的100多倍，其巨大的引力場可達1300萬公里以外，而地球的引力範圍僅為93萬公里。正因如此，地球只有一個衞星——月亮，而土星卻有眾多大大小小的衞星圍繞它旋轉，形成了一個相當龐大的土星系；其衞星數量在太陽系中也僅次於木星，位居第二。土衞一和土衞二於1789年被英國著名天文學家F·W·赫歇耳發現，直徑分別約為390公里 ^[7]  和500公里。

作為專門研究土星的航天器卡西尼號，於2004年7月1日開始環繞土星運行，它已在發現土星新衞星、揭示“土衞九”的身世、破解“土衞八”“陰陽臉”之謎、探測土星光環結構、拍攝土星新的輻射帶等方面，取得了可喜成果，作出了很大貢獻。 ^[4] 

土衞一上存在一個巨大而古老的撞擊坑，這説明該天體之前發生過一次驚天碰撞，這個巨大的凹陷被稱為赫歇爾隕石坑直徑達到80英里，而土衞一僅為247英里的跨度。 ^[4] 

赫歇爾隕石坑是根據土衞一的發現者，天文學家William Herschel的名字命名的。該隕石坑寬約139千米，大約佔據了土衞一直徑的三分之一，大型隕石坑通常在其中央有一個孤峯，例如土衞三上的奧德賽隕石坑。赫歇爾隕石坑中的孤峯高度大約與珠穆朗瑪峯相同。在這張圖像中，拍攝角度是土衞一背對土星的半球。上方是土衞一的北部，約向左傾斜21°。該圖像是由卡西尼探測器的窄角攝像機於2016年10月22日拍攝的。該圖像拍攝於土衞一上空約185000千米處，太陽、土衞一、探測器之間的角度大約為20°。 ^[5] 

2024年2月，一個國際研究團隊近日在英國《自然》雜誌發表論文説，他們在美國“卡西尼”土星探測器的觀測數據基礎上，進一步分析了土衞一的內部構造、旋轉活動、軌道變化等，認為在土衞一表面以下20千米至30千米處存在海洋。 ^[8] 

土衞一是最小的圓形衞星。（吉尼斯世界紀錄） ^[6]