通过检查卡西尼号飞船最近一次与土星卫星泰坦近距离接触的数据,科学家们发现,卡西尼号充满甲烷的湖泊有300英尺深,比之前认为的要深得多。
据康奈尔大学、加州理工学院和国际研究人员4月15日在《自然天文学》杂志上发表的文章称,这些湖泊似乎还为注入泰坦海洋的地下水库提供了水源——这为太阳系另一个地方的水循环提供了证据。
“卡西尼号土星的13年任务研究整个社区,和最后一个泰坦飞越(2017年4月22日)是第一个机会深度和成分测量小泰坦湖泊的北半球,”合著者Jonathan Lunine说,大卫·c·邓肯教授物理科学和康奈尔大学的天体物理学和行星科学中心主任。
卢宁说:“北方的湖泊被证明是非常深和陡的墙,或者是’陡峭和深’,这表明湖泊可能是通过化学溶解周围环境而形成的。”“与地球上的水湖相比,地质术语应该是‘岩溶’。”
前康奈尔大学博士后研究员、现任加州理工学院博士后的马可·马斯特罗朱塞佩(Marco Mastrogiuseppe)领导了这项研究。
泰坦是一个充满异国情调的地方。把它想象成一个类似地球的地质仙境,由碳氢化合物构成,但重力较小。在这个世界里,像弹珠大小的甲烷雨滴会慢慢落到覆盖着有机物的地面上。雨水充满了湖泊。虽然深湖位于橙色景观之上,但液态甲烷似乎在地下流动,填满了泰坦的海洋——这些海洋像纸一样平坦。5毫米高的海浪最高可达1厘米。
Valerio Poggiali是一名博士后研究人员,也是该研究的合著者,他说泰坦上孤立的北部湖泊没有河流进出;相反,湖泊里充满了液态甲烷雨。
“泰坦上的湖泊很稳定。很长一段时间,这些湖泊都被填满了。”“泰坦应该有类似河流的现象,而甲烷则通过地下从湖泊流向海洋。我们研究的所有湖泊都有相同的成分。他们联系。”
地球和土卫六是太阳系中唯一液体在行星或月球表面稳定的天体。Lunine说:“从地貌的角度来看,从整体来看,土卫六更像是地球,但从地质过程的工作材料来看,土卫六具有奇异的性质。”
除了马斯特罗朱塞佩、卢宁和波贾利外,合著者还有:康奈尔大学天文学副教授亚历克斯•海耶斯;罗伯特·苏,罗马大学,意大利;意大利达努齐奥大学国际行星研究学院朱塞佩·米特里;以及约翰霍普金斯大学应用物理实验室的Ralph Lorenz。这项研究的资金由NASA提供。
在《自然天文学》同时发表的一篇相关论文中,研究人员使用卡西尼号雷达和光谱数据来识别泰坦北部湖泊的特征。这些特征在月球的冬季以液态烃体的形式出现,但在春季以陆地的形式出现。这项研究是由约翰霍普金斯大学应用物理实验室的香农·麦肯齐(Shannon MacKenzie)领导的,包括合著者萨姆·伯奇(Sam Birch), 19年的博士学位;Jason D. Hofgartner, M.S. ‘ 14, Ph.D. 16;马修·m·海德曼(Matthew M. Hedman),前康奈尔大学(Cornell)研究员,现任爱达荷大学(University of Idaho)助理教授。
Lunine, Hayes, Poggiali和Birch是康奈尔大学卡尔萨根研究所的研究员。
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