卡西尼号探析泰坦甲烷之谜

从卡西尼号探测器传回的图像中可以看出,在甲烷云团下,土卫六的表明布满了巨大的湖泊。

想象一下,周围世界的日平均气温只有-179摄氏度,瓢泼的甲烷雨从天而降,并最终形成了一个巨大但较浅的湖泊,其面积甚至被北美洲的五大湖区还要大。尽管这一幕多少有点儿科幻小说的味道,但美国宇航局(NASA)卡西尼号探测器的观测结果表明,它一切真就发生在土星最大的一颗卫星,也就是泰坦(土卫六)的表面上。这一发现说明,寒冷的泰坦居然在某些方面与地球非常类似,例如季节性的气候变化。新发现同时暗示了这样一种可能性,即土卫六的表面下蕴藏着丰富的碳氢化合物——它可能是人们在太阳系中找到的第一个具有这种特征的天体。

尽管与太阳相距12亿公里,但泰坦依然是太阳系中最活跃的天体之一。这颗卫星的大气层比地球大气层还要厚,从而也就成为了云团和风的老巢。除此之外,自从卡西尼号探测器于2004年到达土卫六开始,科学家已经在这里发现了季节性气候的证据——它们出现在可能由甲烷雨填充的湖泊形成的暗区中。

新的发现表明这些湖泊真的存在。从卡西尼号探测器传送回地球的图像中可以看出,土卫六表面的黑斑随着时间的推移正在扩大,从而证明了它们实际上是由甲烷构成的。显而易见的是,这些黑斑头顶上的云团似乎正在下着甲烷雨。由马里兰州劳雷尔市约翰斯霍普金斯大学应用物理学实验室的Elizabeth Turtle领导的一个研究小组,在《地球物理学研究快报》上报告了这一研究成果。

然而这一发现又为科学家带来了一个新的谜团。参与该项研究的纽约市NASA戈达德空间研究所的Anthony Del Genio指出,“紫外辐射会持续地分解甲烷”,因此即便有甲烷雨从天而降,所有的甲烷也应该在很久之前便消失殆尽。那么这些甲烷到底是从何而来的呢?研究人员推测,这些化合物的源头很可能位于土卫六的表面之下。这颗卫星上的火山所释放的很有可能不是熔岩而是甲烷。作为形成土卫六的原始气体云的一种残留物,这些甲烷的数量是如此巨大,足以维持多雨的气候。

图森市亚利桑那大学的行星科学家Jonathan Lunine认为,这是“一项完美的研究工作”。Lunine说,NASA下一步将扩展卡西尼号探测器的观测范围直至2016年或2017年,从而“让科学家们能够在土卫六完整的北方春季观测这些甲烷湖泊”。到那时,他们能够在实时状态下更近距离地观察这些湖泊的填充过程,从而寻找有关甲烷来源的更多线索。


EurekAlert!





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