土衛六驚現大峽谷：充滿液態碳氫化合物

NASA的卡西尼號探測器發現土衛六（Titan）表面的深而陡峭的峽谷中充滿了液態碳氫化合物。這些發現首次直接證明土衛六上存在被液體覆蓋的溝渠，也首次觀察到了土衛六上數百米深的峽谷。

《地球物理研究快報》上的一篇最近的文章，描述了科學家如何分析卡西尼號在2013年5月近距離飛掠土衛六時得到的數據。在飛掠過程中，卡西尼號的雷達設備對土衛六北極的巨大海洋——麗姬婭海（Ligeia Mare）延伸出的分支溝渠進行了重點探測。

通過微波探測，NASA的卡西尼號探測器發現土衛六表面的某些溝渠其實是深而陡峭的峽谷，其中充滿了液態碳氫化合物

卡西尼號的發現揭示了這些溝渠都是些狹窄的峽谷，總體寬度都不到一千米， 坡度卻超過40度。同時，這些峽谷都非常深，從頂部到底部有約240至570米深。

這些溝渠網路被命名為Vid Flumina。

就像土衛六上那些富含甲烷的海一樣，這些蜿蜒伸展的溝渠在雷達中顯示較暗。科學家們由此認為這些溝渠可能充滿了液體，但是此前並沒有做過直接的探測。之前人們並不知道這些暗色部分是液體還是飽和沉積物。在土衛六的嚴寒之中，沉積物的主要成分更可能是冰，而非岩石。

卡西尼號的雷達經常被用作成像儀，能穿過稠密的霧霾獲得霧霾下土衛六地表情況。但在這次飛掠中，卡西尼號的雷達則被用作測高儀，通過發射雷達波來測量重點區域的深度。研究人員將此次測高數據與此前的雷達圖像結合，得出了新的發現。

卡西尼號發射的雷達信號如何從底部反射回來，是了解這些溝渠本質的關鍵所在。雷達設備觀測到一次閃光，說明溝渠底部非常平滑，就如土衛六的碳氫化合物海一般。信號從溝渠邊緣及底部回彈所用的時間，能直接提供關於溝渠深度的數據。

無論是何種原因造成的這種峽谷凹陷地貌，都表明了這個地貌活動進行了很久，亦或是這個區域向下侵蝕的速度遠遠快於土衛六的其它地區。研究人員猜測，這可能由地形上升或海平面改變導致，或者兩者皆有。

羅馬大學卡西尼號雷達團隊的成員，也是此研究的領頭人Valerio Poggiali說：「這種深谷可能是地形上升和海平面改變共同造成的，但是暫不清楚各對深谷成因占的比例。可以明確的是，無論哪種描述土衛六上地質演化過程的說法，都需要能夠解釋這些峽谷的成因。」

在地球上，這些形成峽谷的原因可以在美國亞利桑那州的科羅拉多河兩岸看到。科羅拉多大峽谷就是以地形上升為主。數百萬年來，地形上升致使科羅拉多河深深切入地下。鮑威爾湖（Lake Powell）則是由於水平面變化造成的。每當水庫水位下降，河流的侵蝕便會加劇。

「地球是由岩石構成的，有地表水的溫暖星球。 而土衛六則冰封寒冷，河流也由甲烷構成。能在兩顆星球上發現如此相似的地貌，這真是不尋常。」卡西尼雷達團隊成員，來自紐約康奈爾大學的合作作者Alex Hayes如此感嘆道。

測高儀數據也顯示了麗姬亞海附近某些峽谷中的液體高度與麗姬亞海的海平面一致，一些峽谷中的液體高度會比麗姬亞海高出幾十米。研究人員認為後者是支流，最後都會匯入主渠道中。

這項研究中所用到的方法，將在未來擴展應用土衛六上其他已探測到的溝渠。研究人員期望後續的工作能夠得出土衛六地形形成的綜合原因。

此次卡西尼-惠更斯任務是NASA（美國宇航局），ESA（歐洲宇航局）以及義大利宇航局合作的任務。NASA位於帕薩迪納加利福尼亞理工學院的噴 氣推進實驗室為受科學任務理事會委託管理此次任務。噴氣推進實驗室設計、開發以及裝配了卡西尼號探測器。卡西尼號的雷達設備由噴氣推進實驗室、義大利宇航 局，以及由美國和歐洲成員組成的團隊協作完成。

卡西尼號雷達測繪器中映射出的Vid Flumina峽谷

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