土衛六泰坦上，峽谷正被洪「水」淹沒

本文作者:艾麥樂

NASA的卡西尼探測器發現，土衛六上的一些溝渠同樣被液態甲烷所覆蓋，就像地球上的許多峽谷底部被水淹沒一樣。比如麗姬婭海（右側深色部分）向左上延伸出來的那條蜿蜒的「大河」，名為Vid Flumina。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/ASI

美國航空航天局（NASA）的卡西尼（Cassini）探測器，在土衛六泰坦（Titan）上發現了被液態碳氫化合物淹沒的陡峭深谷。這些發現為土衛六上存在被液體覆蓋的溝渠提供了第一批直接證據，也首次觀察到了土衛六上深達數百米的峽谷。

發表在《地球物理研究快報》（Geophysical Research Letters）上的一篇新論文，描述了科學家對2013年5月卡西尼探測器近距離飛掠土衛六時採集到數據的分析過程。在這次飛掠過程中，卡西尼上的雷達設備專門對土衛六北半球的巨大海洋——麗姬婭海（Ligeia Mare）一側分流出來的溝渠進行了探測。

卡西尼的觀測揭示，這些溝渠都是狹窄的山谷，寬度通常不到1千米，山谷的坡度卻超過40度。這些山谷還相當深——從谷頂到谷底測量到的深度介於240米到570米之間。這些溝渠構成了蜿蜒的網狀流域，被命名為Vid Flumina。

這些支流交錯的溝渠在雷達圖像上顯出深色，很像土衛六上富含甲烷的海洋。這向科學家暗示，這些溝渠可能也被液體填充，但直到現在，他們才有機會對此作直接的探測。在此之前，科學家並不清楚這些深色物質到底是液體，還是被液體浸濕的沉澱物——在土衛六嚴寒的低溫下，這些沉澱物可能由冰構成，而非岩石。

卡西尼上的雷達常常被用作成像儀來使用，打開一扇窗戶讓我們能夠看清被濃霧包裹的土衛六表面的狀況。然而，在那次飛掠過程當中，雷達被用作高度計，向這顆衛星的表面發送無線電ping信號，用於測量那裡地形的高度。那些研究者將獲得的高度數據，與此前這一區域的雷達影像進行了對比，從而作出了他們的發現。

想要了解這些溝渠的本質，關鍵就在於卡西尼號發射的無線電信號從這些溝渠底部反射回來的方式。雷達設備觀測到了一次閃光，表明溝渠底部極其平滑，就像土衛六上那些碳氫化合物海洋一樣。這些雷達信號從溝渠邊緣和底部反射回來之後被接收到的具體時間，則給溝渠的深度提供了直接的測量。

存在這麼深的溝渠，表明不論是什麼過程創造了這些溝渠，這個過程都活躍了很長一段時間，或者在這裡侵蝕的速度遠遠快過土衛六表面的其他區域。研究者提出的形成過程，包括地形的抬升和海平面的改變，或者兩者都有。

「很可能這些作用組合在一起形成了這些深深的峽谷，但目前還不清楚哪些作用佔了多大的比重。」卡西尼雷達團隊成員、這項研究的主要作者、義大利羅馬大學的瓦萊里奧·波吉亞里（Valerio Poggiali）說，「現在可以明確的一點是，任何描述土衛六上地質演化的過程，都必須要能夠解釋這些溝渠為什麼會出現在那裡。」

在地球上，比如美國亞利桑那州的科羅拉多河兩岸，這兩種形成山谷的過程都有發現。美國的大峽谷，就是以地形抬升為主要作用的典型例子，那裡的地形抬升導致河流在長成數百萬年的歲月里深深地切入了地形之中。至於水平面變化為主的峽谷形成實例，則可以看看美國的鮑威爾湖（Lake Powell）。當這個水庫的水位下降時，就會加速河流的侵蝕速度。

研究合作者、美國康奈爾大學的卡西尼雷達團隊成員亞歷克斯·海耶斯（Alex Hayes）說，「地球是溫暖的，由岩石構成，有著由水構成的河流，而土衛六是寒冷的，由冰構成，有著甲烷構成的河流。然而，我們能夠在兩顆星球上發現如此類似的特徵，這怎能不令人稱奇。」

儘管高度計數據還顯示，麗姬婭海附近一些溝渠中的液面高度就處在海平面高度，也就是與海中的液體處於同一高度，但在其他一些地方，液面高度卻高出海平面達幾十米。科學家解釋說，後者可能是支流，最終會排入下游的主溝渠中。

未來，這項研究中所用的方法，將擴展應用於土衛六上所有卡西尼號曾用雷達高度計觀測過的其他溝渠。研究者期待，他們接下來的研究將幫助我們更加全面地理解塑造土衛六地形的洪荒之力。（編輯：Steed）

編譯來源

JPL官網，A Tail of Two CometsNASA s Kepler Mission Announces Largest Collection of Planets Ever DiscoveredSmall Asteroid Is Earth s Constant CompanionCassini Finds Flooded Canyons on Titan

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