天文學家發現土衛六上有一些深湖,湖裡有一些怪東西

天文學家發現土衛六上有一些深湖,湖裡有一些怪東西

卡西尼探測器拍攝的可見光土衛六。NASA

天文學家發現土衛六上有一些深湖,湖裡有一些怪東西

在近紅外光波段上我們可以看到,土衛六上存在許多會隨季節而變化的湖泊和海洋。在陽光的照射下,這些主要由甲烷和乙烷組成的湖泊和海洋,還會像地球上的海洋那樣產生反光,熠熠生輝。NASA / JPL-Caltech / University of Arizona / University of Idaho

土星的衛星土衛六是一個神祕的世界。這種神祕一半緣於它和地球的相似,另一半緣於它和地球的不同。

土衛六的個頭不大,大氣層卻十分濃厚。我們從太空中幾乎看不到它表面的樣子,因為它總是霧濛濛的。它和地球一樣有山川、河流、湖泊、海洋、雲雨。在卡西尼探測器拍攝的近紅外光圖片中,土衛六的表面看起來幾乎就是地球的翻版。惠更斯著陸器也證明了這一點。土衛六表面甚至還有被磨去了稜角的卵石。

天文學家發現土衛六上有一些深湖,湖裡有一些怪東西

惠更斯著陸器拍攝的土衛六表面。這是我們迄今為止唯一能夠看到的遠於火星軌道的天體表面照片。ESA / NASA / JPL / University of Arizona

但土衛六又不是地球的翻版,因為它的河流、湖泊、海洋中流淌積蓄的並不是水,而主要是液態的甲烷和乙烷;雖然它的大氣主要成分和地球一樣是氮,但是基本上沒有氧氣和水(雖然它可能也有一個巨大的地下液態水海洋);它也會下雨,但雨的主要成分同樣也是液態甲烷和乙烷。

天文學家最近通過分析卡西尼探測器的遺留數據發現,土衛六的北半球存在許多深近百米的怪湖。這些甲烷湖是一個很好的例證,證明土衛六上的甲烷和乙烷,會像地球上的水一樣在大氣、地面和地下之間循環。

這些湖泊很深,但面積不大,且多位於丘陵的頂部區域,其形態和位置讓人聯想到地球上的喀斯特湖(岩溶湖)。喀斯特湖是可溶岩受岩溶性水侵蝕後形成的窪地積水。而在土衛六上,這樣的湖泊可能是液態甲烷侵蝕冰凍有機物地層形成的。

與此同時,天文學家還在土衛六上發現了許多時隱時現的“幽靈湖”。這些湖泊出現在卡西尼較早拍攝的照片中,但在後期的照片中卻不見了。研究人員猜想它們應該是一種比較淺的季節性湖泊。

土衛六的四季基本上與土星的一年保持同步,大約相當於地球上的30年。卡西尼探測器在土星系呆了13年,足以拍到這種季節的輪換。

土衛六上的深湖證明土衛六是太陽系中唯一一個在全球範圍內存在複雜的液態物質循環體系的地外天體。只是不知道這些深湖裡有沒有也隱藏著一些怪東西。

天文學家發現土衛六上有一些深湖,湖裡有一些怪東西

可見光和近紅外光波段下的土衛六。NASA / JPL / University of Arizona / University of Idaho

參考:

Deep and methane-rich lakes on Titan

https://www.nature.com/articles/s41550-019-0714-2

The case for seasonal surface changes at Titan’s lake district

https://www.nature.com/articles/s41550-018-0687-6

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