[解密] 卡西尼探测器在土卫六上发现液态物质峡谷


  土卫六上具有这些幽深的峡谷意味着无论它们是什么造成的,都是长期活跃着的,或者侵蚀速度比土卫六表面的其他地区快很多


  腾讯太空讯 据国外媒体报道,NASA卡西尼探测器在土星的卫星土卫六上发现了幽深陡峭的峡谷,这里被液态碳氢化合物所淹没。该发现是首个表明土卫六上存在充满液态物质沟渠的直接证据,同时也是首次发现土卫六上存在上百米深的峡谷。近日新发表的文章表明了科学家们是如何分析卡西尼在2013年5月近距离飞越土卫六时收集到的数据,在此次飞越中,卡西尼搭载的雷达设备着重观测了土卫六上丽姬亚海北部延伸出的海峡。


  卡西尼的观测结果表明这些沟渠,尤其是名为Vid Flumina的网状流域都是狭窄的峡谷,大都不足一英里宽,斜坡角达40度,而且非常深,从240米到570米不等。这些延伸出的沟渠在雷达图像上表现为深色,很像土卫六上富含甲烷的海洋,科学家们因此认为这些沟渠也充满了液态物质,但当时还不能肯定,直到现在。先前科学家们不能确定暗色物质究竟是液体还是饱和的沉淀物,以土卫六严寒的气候来看,应该是冰,而不是岩石。


  卡西尼的雷达通常被用作成像仪,透过土卫六周围浓厚的尘雾拍摄到底下的星球表面。但在此次飞越中,雷达被用作测高仪,向表面发射无线电脉冲波以测量物体的高度。研究者们将先前拍摄到的图像与测量到的高度数据综合考虑,加以研究。要了解这些沟渠的本质关键在于卡西尼的雷达信号从表面物质发射回来的方式。雷达设备观测到闪光,则意味着物质具有平缓的表面,像土卫六的碳氢化合物海洋。


  根据雷达信号从峡谷的边缘和底部反弹回来的时机能直接测算出它们的深度。土卫六上具有这些幽深的峡谷意味着无论它们是什么造成的,都是长期活跃着的,或者侵蚀速度比土卫六表面的其他地区快很多。研究者们还提出了其他可能性,例如地表的抬高或海平面的变化,又或者两者都有。卡西尼雷达装置的研发助理Valerio Poggiali表示,很可能是多方面因素造成了这些幽深的峡谷,但目前还不知道具体是什么。可以肯定的是无论是什么地理环境演化,都需要能够解释这些峡谷是如何形成的。


  地球上这类峡谷位于亚利桑那州的科罗拉多河,科罗拉多大峡谷是由于地表抬高加之严重侵蚀所造成的,经过数百万年地表上升的高度导致河流深深陷入地貌中。而由于水平面变化所形成的峡谷则可以参照鲍威尔湖,水库中的水平面下降加速了河流侵蚀的速度。同为卡西尼雷达装置的研发助理的Alex Hayes表示,地球是温暖的岩态星球,具有充满液态水的河流,而土卫六是寒冷的冰态星球,具有大量甲烷河。


  但我们在两个星球上发现如此相似的特征依旧意义重大。测高仪的数据还表明丽姬亚海附近一些峡谷中的液体与海平面平齐,其他的则比海平面高出十到上百倍。研究者解释后者是流入下方主沟渠的支流。未来将拓展在此次研究中使用的方法来研究卡西尼雷达测高仪观测到的其他沟渠。研究者们希望他们的工作能更好的理解是什么因素形成了土星卫星的地貌。(罗辑/编译)


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