土卫六的湖泊和四季

2016-07-20 14:16 作者:admin 来源:网络

最新观测显示,土卫六表面最大湖泊光滑如镜,湖泊液体是像蜂蜜一样稠密的甲烷和乙烷,湖泊表面落差不超过3毫米。
 

美国斯坦福大学的霍华德-泽伯克尔(Howard Zebker)是该研究小组成员之一,他说:“除非你将混凝土倾注在湖泊中,才能实现真正意义上的平滑,这种类型的湖泊在地球上是不存在的。”天文学家曾怀疑是否土卫六这颗土星最大的卫星是干燥还是潮湿的,但大量证据显示该卫星上存在着液态湖泊。
 

“卡西尼”探测器的雷达装置于2004年抵达土星区域,在土星极地发现暗色斑块,由雷达装置探测到的黑暗区域暗示着该区域非常平滑,暗示着液态湖泊表面非常光滑,难以反射探测信号。

光谱数据显示土卫六表面清晰可见的湖泊充满着甲烷和乙烷,在土卫六冰冷的表面甲烷和乙烷可以液态形式存在。泽伯克尔称,从形态学角度讲,它们看上去就像是湖泊。但是之前雷达观测数据显示这个清晰湖泊的形成具有一定角度,同时并不可能从湖泊表面反射明亮的雷达闪烁光线,从而显示该湖泊可能是干燥河床或充满烟灰的泥尘底部。
 

研究人员称卡西尼探测器的雷达装置对土卫六表面最大的湖泊“安大略湖(Ontario Lacus)”进行了观测,该湖泊在南极的跨越直径为235公里,其雷达反射信号非常强。该项研究负责人斯坦福大学的劳伦-怀伊(Lauren Wye)说:“这就像是你持有一个手电筒,直接对着镜子进行照射,其直接反射的光线会强烈刺激你的眼睛。”
 

卡西尼探测器的雷达回波数据显示在数千平方米的湖泊表面,其表面起伏落差却不超过3毫米,这比之前所观测的数据平坦10倍。怀伊告诉《新科学家杂志》说:“真得很难想像即使是固体表面,其表面光滑程度仅在毫米范围之内,更何况是液态湖泊表面。”

之前的观测数据显示该湖泊处于液体状态,并不是干燥的泥潭。泽伯克尔说:“如果你走在湖泊旁看到干燥后的湖泊,那里的泥水已干燥蒸发,看上去可能非常平坦,但是干燥后的泥潭会出现深深的裂缝。我们可以推算土卫六表面的安大略湖可能是我们从未看到过的光滑湖泊。

 


土卫六表面存在液体的证据增强了土卫六和地球之间的相似性,土卫六是太阳系唯一具有活跃气候循环的星体,其表面的湖泊蒸发液体形成云层,然后降雨再返回至表面,形成河流和通道。这使得土卫六成为太阳系最佳支持生命体存在的候选者之一。
 

如果土卫六存在液态湖泊,那么其表面必然存在着风流。早期的计算机模拟预测土卫六湖泊波浪是地球湖泊波浪的7倍高。泽伯克尔说:“这项最新研究与之前的推测背道而驰,这是一种特殊的湖泊,很可能其表面较为粗糙,但是我们并未观测到起伏波浪的迹象。虽然我们并不清楚低温状态下甲烷和乙烷的物质特性,但我们推测该湖泊的液体非常稠密,具有一定的黏性,就像是蜂蜜一样。”

研究人员指出土卫六极地存在着交替的季节,能够缓和调节恶劣的气候。但是其季节变更非常慢,土卫六1年的时间相当于地球30年的时间。
 

美国亚利桑那州立大学的乔纳森-卢宁(Jonathan Lunine)说:“这是土卫六极地区域一年时间内处于静止休眠状态的阶段,总地来讲,土卫六表面湖泊充满液体的证据是确凿的,我们认为安大略湖充满着液体。”
 

泽伯克尔称,我们下一步还必须深入分析该湖泊的中部,通过一些间接的测量方法和模型进行分析。