卡西尼飛船發現土衛六表面深邃峽谷充滿液態碳氫化合物

美國宇航局的卡西尼飛船利用雷達設備對土衛六表面的一個峽「水道」系統進行了測高觀測，發現其實際上是一個非常陡峭，且被液體充填的深邃峽谷。此次觀測的峽谷系統名為「Vid Flumina」，在這張圖像的左上角

新浪科技訊 北京時間8月12日消息，據物理學家組織網站報道，美國宇航局正在土星軌道運行的卡西尼飛船近日在土星最大的衛星土衛六表面發現了被液態碳氫化合物填充的深邃峽谷。這項發現代表著首次找到直接證據，證明在土衛六表面存在著充滿液體的峽谷，同時這也是首次在這顆衛星表面找到深度達到數百米的峽谷地形。

有關這項新發現的論文已經發表在《地球物理學研究通報》雜誌上，在該文章中詳細描述了科學家們是如何對卡西尼飛船在2013年5月進行的一次土衛六近距離飛掠期間所獲得的數據進行分析並得出結論的。在那次近距離飛掠考察期間，卡西尼飛船上搭載的雷達系統重點對從麗姬亞海（Ligeia Mare）延伸出來並分叉的一個水道系統進行了觀測。

卡西尼飛船獲取的數據顯示這一被命名為「Vid Flumina」的水道實際上是一個狹窄的峽谷系統，其寬度一般都不超過1公里，兩側的岩壁坡度則超過40度，非常陡。測量還顯示這個峽谷非常深，其深度從頂部到底部大致在240~570米之間。

在 雷達圖像上，這些峽谷內部顏色顯得非常暗，這與土衛六上那些被甲烷液體充斥的海洋和湖泊類似。這一點似乎表明這些峽谷內部同樣填充著液體。但對於這一點科 學家們一直都缺乏直接證據，直到現在。在此之前，科學家們並不能斷定這些暗色物質究竟的確是液體，還是只是一些被浸潤的飽和沉積物——在土衛六的超低溫環 境下，這些沉積物可能是岩石，也有可能是固體的水冰。

由於土衛六被厚厚的雲層包裹，因此卡西尼飛船上的雷達系統常常被充當一台成像設備，用於穿透雲霧並獲取土衛六的地表影像。但在那次飛掠期間，卡西尼的雷達系 統被用作了高度計，通過向土衛六地表發射無線電波並測量其反射信號來測定地表高度信息。研究人員將此前的雷達圖像與這些測高信號相結合，最終得到了此次研 究論文中給出的結論。

理解這些峽谷本質的關鍵在於卡西尼雷達系統所發射的無線電波在這些峽谷底部所產生的反射信號。在觀測期間，科學家們觀測到「閃光」現象，這表明這些峽谷內部 的表面異常光滑，就像土衛六上那些湖面或者海面所產生的信號類似。而雷達接收到從峽谷底部和邊緣所返回的信號，給出了這些峽谷深度的直接測量數據。

這 種深邃且陡峭峽谷系統的存在，不管其具體成因為何，都應當已經持續相當長的時間，或者可以認為這一區域的侵蝕作用要比土衛六表面的其他區域來的更加迅速。 研究人員在論文中提出了幾種對此可能的解釋，包括該地區的地形抬升，或者海平面的變化，也有可能是兩種原因都同時存在。

這項研究的第一作者，卡西尼雷達設備組科學家，義大利羅馬大學的瓦勒里奧·波吉亞利（Valerio Poggiali）指出：「一種可能性是，在這些機制的共同作用下，形成了這些深谷，但在目前階段我們還無法斷言這些機制各自分別起到了多大的作用。但有一點是明確的，那就是任何對土衛六地質演化過程的描述都應該能夠解釋這些深谷的形成。」

在 地球上，能夠形成這類深谷的兩種機制都可以在美國科羅拉多大峽谷地區找到。大峽谷地區長期以來的地質抬升過程加劇了這一地區的向下侵蝕作用，在數百萬年的 時間裡，科羅拉多河強烈的下切作用造就了今天我們所見壯觀的峽谷風貌。而如果想要觀察水面變化對於峽谷地形侵蝕作用的影響，可以去鮑威爾湖（Lake Powell），你可以看到湖面水位的變化對於侵蝕速率的明顯影響。

艾利克斯·海耶斯（Alex Hayes）是美國康奈爾大學的卡西尼飛船雷達項目組科學家，也是這項研究的合作者之一，他表示：「地球是一顆溫暖的岩石行星，有河流和液態水，而土衛六是一顆寒冷的冰衛星，存在著河流和甲烷液體。在如此不同的兩顆星球上，我們能找到如此的相似之處，真的非常神奇！」

在分析高度計數據時，科學家們注意到這一峽谷系統中的液體表面在接近麗姬亞海的區域，其高度接近「海平面」，但在另外一些地方，其液面高度則相比海平面高度高出了數十米。研究人員將這一現象解讀為一些高度較高的峽谷枝杈所產生的「支流」，它們最終匯入峽谷的「幹流」。

未來，科學家們還計劃運用此次採用的方法，對所有卡西尼雷達系統此前觀測過的「水道」系統進行一次巡查。科學家們預料他們的這項工作將能夠加深我們對於塑造了土衛六表面豐富地貌的地質過程的認識水平。（晨風）

責編：海聞

TAG:海外網 |

※火星遠古冰蓋火山噴發促使表面液態水形成
※火星遠古火山噴發 表面液態水奇蹟形成
※科學家稱木衛二歐羅巴表面發現疑似水汽噴流現象
※研究發現穀神星表面暗處或保存固態水冰
※火星表面發現地下水流遺迹
※衛星拍攝地球表面 色彩斑斕似水彩畫
※土衛三表面的冰崖和隕石坑
※火山噴發形成新島嶼，揭示地球表面的變化
※土星衛星表面神秘「虎皮條紋」成因被發現
※「黎明」號飛船在穀神星表面隕石坑內發現有機物
※小伙野外河洞里意外發現「恐龍蛋」，表面鱗片覆蓋很詭異
※火星表面發現神秘脊線 遠古大面積海洋隨即曝光
※科學家發現最適宜移居的星球 其表面存在液態水
※宇宙中的鑽石星球 表面由鑽石等碳物質組成
※「開普勒」又發現10顆類地行星 表面或存液態水
※好奇號發現火星表面神秘物體 似外星飛船
※科學家在月球表面發現來自地球植物合成的氧
※火星表面發現奇特沙丘外形像大拇指手勢
※探测技术革命 碳世纪全球首发石墨烯表面波探测技术