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卡西尼号数据解析,新发现土卫六超深湖和幽灵湖

2024-12-26 207

卡西尼号数据再度揭露全太阳系第二大卫星土卫六的样貌:在北半球发现一个深约 90 米的甲烷湖,以及随着季节变化消失无踪的幽灵湖。

土卫六又名“泰坦”(Titan),是土星最大的卫星,也是太阳系第二大卫星,以具有浓厚大气层、有高度可能性存在生命体等特征闻名,同时还是太阳系中除地球外唯一拥有静止液体表面的地方,只不过地球是液态水,泰坦是液态甲烷和乙烷。

科学家至今都还在持续分析于 2017 年功成身退的 NASA 卡西尼号数据,根据美国加州理工学院物理学家 Marco Mastrogiuseppe 团队发表在《自然天文学》期刊的新论文,卡西尼号雷达在北半球发现了一个新甲烷湖泊,直径只有几十公里宽,却深达 90 米。

之前,卡西尼号测量过泰坦南极区唯一一个主要湖泊“安大略湖”(Ontario Lacus),成分中乙烷大于甲烷,现在发现泰坦北半球新湖泊成分以甲烷为主,揭示了南、北半球水文学完全不同。

另外,过去数据表明泰坦东半球地势较低,有大海、峡谷和岛屿分布,而西半球充满小湖泊,现在新的研究确认这些湖泊位置远远高于海平面,坐落在山丘和高原上,很可能在周围含有冰、固体有机物的基岩遭化学溶解、坍塌时所形成。在地球,类似的湖称为喀斯特湖(karstic lake,也称岩溶湖),当水溶解石灰岩后形成,德国、克罗地亚、美国等地区都可发现。

▲ 过去对泰坦甲烷海形成过程的推测。(Source:ESA/NASA)

但泰坦上也不是所有湖泊都这么深不可测。以前我们已有证据表明泰坦的湖泊在夏天时会缩小,而另一篇同样发表在《自然天文学》期刊的新论文,探讨土卫六水文循环的神秘面纱,研究人员同样使用卡西尼号数据分析,发现泰坦的湖泊不只会缩水而已,有 3 个湖甚至随着季节变化完全消失在地表。

研究第一作者、约翰‧霍普金斯大学应用物理实验室(Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory,APL)行星科学家 Shannon MacKenzie 指出,这些湖泊可能非常浅,当冬天退去、春天来临后,就蒸发或渗入地下。

目前,我们不确定这些消失的幽灵湖会不会在冬天时又重新冒出,有必要的话,未来我们应该派出“泰坦轨道侦测器”重复观察这颗迷人的卫星,类似火星轨道侦测器(MOM)或月球勘测轨道飞行器(LRO)。

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(首图来源:NASA)

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2019-04-18 15:31:00

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