为什么土卫6上面有液态海洋,它是怎么样形成的?

发布网友发布时间：2022-04-29 02:59

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热心网友时间：2022-06-29 09:25

为什么土卫6上面有液态海洋，它是怎么样形成的？

在我们美丽的太阳系里，土星是一颗十分迷人的星球，它属于巨气体行星，直径超过地球的9倍，质量几乎是地球的100倍，围绕着土星赤道的扁盘是著名的土星环。陪伴着土星的是几十颗已知的卫星，以及土星环里几百个小卫星，其中，最大的卫星是土卫六，又名泰坦（Titan，一个希腊神话中的人物），它比水星还要大，是太阳系中唯一一颗带有浓密大气层的卫星。

土卫六是一个十分特别的世界，它是太阳系第二大的卫星，直径5152千米，密度是1.9克/立方厘米，暗示了其内部结构为岩石和冰晶。土卫六的温度大约为90K，表面压力比地球高50%，大气中是致密的氮气和甲烷。

2005-1，卡西尼号宇宙飞船携带的惠更斯号土卫六着陆器成功地完成了大气层内减速和降落伞辅助着陆，成为第一个在外层行星表面着陆的探测器。惠更斯号拍摄到土卫六神秘世界的河流状水渠系统、海岸线和暗色冲积平原的照片，这些可以用甲烷、乙烷、丙烷的海洋湖泊加以解释。着陆器在土卫六表面正常工作了90分钟，拍摄了奇怪的外星地貌，还测量了压强、温度和化学成分。

惠更斯号拍摄的土卫六表面图像与火星表面图像有某种程度的相似，与地球表面也有些许相似，但图像中的“岩石”并不是硅酸盐组成的，而是水或碳氢化合物冰的团块，冲刷河道和海岸的则是液态的碳氢化合物（烃类），而不是液态水。

图：显示的是Ligeia Mare，土卫六上已知的第二大液态个体（body of liquid），它充满了乙烷、甲烷等液态烃，位于土卫六的北极地区。该图根据卡西尼号的数据制作。Credits: NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell

最近，基于卡西尼号数据的论文又显示了土卫六一个新的重要特征：就像地球上的海洋表面处于一个我们称为“海平面”的平均高度一样，土卫六的海洋表面也处于一个平均高度。论文发表于《地球物理研究通讯（Geophysical Research Letters）》，作者来自康奈尔大学。

通过使用现已完成的卡西尼号的数据集，康奈尔大学的天文学家们花费了大约1y的时间，创建了土卫六的全球地形图，揭示了土卫六一些新特征，包括高度不超过700米的新的山峰，它也显示土卫六的表面比先前认为的更加扁平。

论文指出，土卫六的三个海洋有一个共同的等势面，意味着它们形成了海平面。要么是因为碳氢化合物在海洋之间的地下流动，要么是因为连接海洋的海峡能够允许足够的液体通过。

图：除了地球之外，土卫六是太阳系唯一的表面上有稳定液体的世界。其湖泊中的液体主要是甲烷和乙烷。　　Credits: NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS

这个最新研究，显示了地球和土卫六之间显著的相似之处，它认为，海拔高度是重要的，因为土卫六液态系统的个体之间似乎在地表之下是互相连接的，就像地球一样以一个类似含水层系统的形式连在一起。碳氢化合物似乎在土卫六的地表下流动，类似于水流经地球的地下多孔岩石或砾石的方式，因此附近的湖泊相互沟通，共享一个共同的液位。