天文学家发现土卫六上有一些深湖,湖里有一些怪东西

天文学家发现土卫六上有一些深湖,湖里有一些怪东西

卡西尼探测器拍摄的可见光土卫六。NASA

在近红外光波段上我们可以看到,土卫六上存在许多会随季节而变化的湖泊和海洋。在阳光的照射下,这些主要由甲烷和乙烷组成的湖泊和海洋,还会像地球上的海洋那样产生反光,熠熠生辉。NASA / JPL-Caltech / University of Arizona / University of Idaho

土星的卫星土卫六是一个神秘的世界。这种神秘一半缘于它和地球的相似,另一半缘于它和地球的不同。

土卫六的个头不大,大气层却十分浓厚。我们从太空中几乎看不到它表面的样子,因为它总是雾蒙蒙的。它和地球一样有山川、河流、湖泊、海洋、云雨。在卡西尼探测器拍摄的近红外光图片中,土卫六的表面看起来几乎就是地球的翻版。惠更斯着陆器也证明了这一点。土卫六表面甚至还有被磨去了棱角的卵石。

惠更斯着陆器拍摄的土卫六表面。这是我们迄今为止唯一能够看到的远于火星轨道的天体表面照片。ESA / NASA / JPL / University of Arizona

但土卫六又不是地球的翻版,因为它的河流、湖泊、海洋中流淌积蓄的并不是水,而主要是液态的甲烷和乙烷;虽然它的大气主要成分和地球一样是氮,但是基本上没有氧气和水(虽然它可能也有一个巨大的地下液态水海洋);它也会下雨,但雨的主要成分同样也是液态甲烷和乙烷。

天文学家最近通过分析卡西尼探测器的遗留数据发现,土卫六的北半球存在许多深近百米的怪湖。这些甲烷湖是一个很好的例证,证明土卫六上的甲烷和乙烷,会像地球上的水一样在大气、地面和地下之间循环。

这些湖泊很深,但面积不大,且多位于丘陵的顶部区域,其形态和位置让人联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蚀后形成的洼地积水。而在土卫六上,这样的湖泊可能是液态甲烷侵蚀冰冻有机物地层形成的。

与此同时,天文学家还在土卫六上发现了许多时隐时现的“幽灵湖”。这些湖泊出现在卡西尼较早拍摄的照片中,但在后期的照片中却不见了。研究人员猜想它们应该是一种比较浅的季节性湖泊。

土卫六的四季基本上与土星的一年保持同步,大约相当于地球上的30年。卡西尼探测器在土星系呆了13年,足以拍到这种季节的轮换。

土卫六上的深湖证明土卫六是太阳系中唯一一个在全球范围内存在复杂的液态物质循环体系的地外天体。只是不知道这些深湖里有没有也隐藏着一些怪东西。

可见光和近红外光波段下的土卫六。NASA / JPL / University of Arizona / University of Idaho

参考:

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