听到这一则最新消息,你可能会惊叹,但是或许这就是事实,研究表明土卫六泰坦上的湖泊可能是大规模地下爆炸形成的环形山“城堡”!
两年前,卡西尼号飞船被送入土星并被摧毁,结束了对土星及其卫星的探测任务。但两年后,科学家仍在研究卡西尼号的数据。一项基于卡西尼号数据的新研究对土卫六上的一些湖泊可能是如何形成的答案提出了新的线索。
土卫六
土卫六是土星最大的卫星,是太阳系中除地球外唯一表面有液体的星球。土卫六上的液体不是水,而是乙烷和甲烷,这是一种沸点极低的碳氢化合物,在土卫六寒冷的温度下,它们可以保持液态。泰坦在它的极地地区有大约650个碳氢化合物湖。
这些湖泊的确切性质仍不清楚,科学家们认为其中一些类似地球上的喀斯特湖泊。因为像碳酸这样的弱酸会腐蚀石灰岩这样的可溶性岩石,当形成的洞穴充满水时,就形成了喀斯特湖。研究土卫六的科学家认为,这颗寒冷的卫星的液态甲烷可能溶解了基岩中的冰和有机化合物,而这些储层可能充满了液态碳氢化合物。不过这种解释可能适用于泰坦上的一些湖泊,但并非所有湖泊。对于那些小湖泊周围陡峭的边缘,这是一个完全不适用的解释,因此这一直是一个巨大的谜团。
在土卫六上大约有两种类型的湖泊,两个大小范围。对于边界清晰的大型湖泊,甲烷溶解的解释是适用的。但是对于其他的湖,直径只有几十英里的小湖就不适合了。根据卡西尼号雷达成像,这是因为它们的边缘看起来非常陡峭,远远高出海平面,而一项新研究提出了这些湖泊的不同起源。
研究员Mitri和他的同事认为喀斯特地貌的解释与卡西尼号的雷达图像不符。凸起的边缘不符合喀斯特地貌的解释。Mitri表示,他们没有找到任何符合喀斯特湖盆地的解释,实际上,这种形态与爆炸形成的陨石坑更为一致,陨石坑的边缘是由陨石坑内部喷出的物质形成的。这是一个完全不同的过程。”
是什么引起了爆炸?
科学家认为土卫六可能经历了一段时间的温度变化过程。随着时间的推移,太阳能驱动的化学物质已经耗尽,然后又恢复了大气中的甲烷。科学家们认为,在过去的5亿年左右,大气中的甲烷在土卫六上扮演了温室气体的角色,尽管与地球相比,土卫六的温度仍然很低。
科学家们对泰坦大气的光化学性质还没有完全了解。但他们所知道的表明月球经历了一段时间的变冷和变暖,由于光化学过程中甲烷的消耗和恢复。这可能在较冷的时期产生了地下的氮气,在较热的时期发生爆炸,形成了陡峭的湖泊。图片来源:美国国家航空航天局
在甲烷耗尽的时候,土卫六变冷了。在那些寒冷的时期,大气中主要是氮气。当氮像雨点一样落在地表时,它会穿透冰冷的地壳,并在地下水池中积累。当甲烷被还原后,它会成为一种温室气体,再次使土卫六变暖。当这种情况发生时,氮气就会变成爆炸性气体,把表面的环形山喷出来,里面就会充满液态碳氢化合物,这就是小湖周围陡峭的边缘的原因,因此这些小湖远远高于海平面。
当然,这一切还需要进一步的研究和观测。随着科学家们继续挖掘卡西尼号的数据宝藏,我们将把越来越多的拼图碎片拼在一起。在未来的几十年里,我们会越来越了解土星系统。