冰封地下或存在海洋
2012年7月2日訊息,據美國宇航局網站報道,來自卡西尼探測器的最新資料顯示土星最大的衛星土衛六冰封的地下可能存在一個液態水層。有關這一發現的論文已經被髮表在最新出版的《科學》雜誌上。
論文第一作者,卡西尼專案組成員,義大利羅馬第一大學的盧西亞諾·列斯(Lucia
o Iess說:“卡西尼探測到土衛六大幅度的潮汐起伏,這幾乎必然讓人得出其地表下方存在一個隱匿著的海洋的結論。”他說:“對於水的搜尋是太陽系探測行動的一項重要目標,而現在我們又鎖定了一個新的,可能富含水的天體目標。”
讓科學家們做出此項發現的是潮汐變形現象。土星的巨大引力會讓土衛六不斷髮生拉昇或擠壓變形。如果土衛六完全是由固態岩石組成的,那麼來自土星的引力會造成其地表隆起,形成所謂的“固體潮”,其高度應為3英尺(約合1米左右。然而卡西尼號的實測資料顯示這一隆起高達30英尺(約合10米。這一資料暗示土衛六這顆星球並非完全由固態的岩石物質組成。
起先科學家們並無把握卡西尼號能否探測到由土星引力引起的潮汐隆起。然而卡西尼探測器竟然做到了,它在2006年2月27日至2011年2月18日期間先後6次近距離飛越土衛六,在此期間對土衛六的重力場進行精確測量。這些重力場資料,加上美國宇航局深空網(DSN的協助,最終精確地給出了土衛六表面潮汐隆起的大小數值。
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來自美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL,同時也是卡西尼專案組成員,她說:“我們進行了超高精度的測量工作,很幸運的是卡西尼號探測器和深空網天線之間保持了非常穩定的聯絡。土衛六在土星引潮力下形成的潮汐隆起,相比其它巨行星,如木星的一些衛星上所形成的潮汐隆起而言並不顯著。然而在缺乏實地鑽探條件的情況下,重力場資料已經是我們能夠獲知土衛六內部結構的最好方法了。”
要形成實測值大小的潮汐隆起效應,土衛六地下的海洋層不必很厚很深。一個位於其堅硬的可變形外殼和內部岩石地幔層之間的液態水層就可以讓土衛六在圍繞土星周圍執行時呈現如觀察值所反映的那種隆起或壓縮現象。由於土衛六地表主要是由水冰組成的,這在外太陽系衛星中十分常見,科學家們相信土衛六的海洋主要成分也應該是液態水。
在地球上,來自月球和太陽的引力作用會在地表海洋上引起潮汐。在開闊的海域,這一隆起數值可達2英尺(約60厘米。來自月球和太陽的引力也會造成地殼中形成固體潮,其幅度約為20英寸(50厘米。
科學家推測土衛六可能的內部結構
科學家推測土衛六可能的內部結構
在土衛六表面下方存在液態海洋這一點本身並不能構成這裡可能存在生命的結論。科學家們傾向於認為只有當液態水跟岩石之間存在直接接觸時生命才更有可能出現。而我們尚無法確認這一海洋的海底是否是由岩石構成的。
這一探測結果對於揭開土衛六上的甲烷持續補給之謎具有重要意義。在土衛六大氣中甲烷含量非常豐富,然而研究人員認為甲烷在大氣中應當是不穩定的,如果土衛六大氣能長期保持豐富的甲烷含量,那麼就必定存在一個能持續供應甲烷物質的來源。
喬納森·魯寧(Jo
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e是美國康奈爾大學的卡西尼專案成員,他說:“土衛六地下存在液態水層的發現非常重要,因為我們希望能理解甲烷是如何被儲存在土衛六內部的,以及這些儲存的甲烷又是如何被釋放出來的。”他說:“這一點非常重要,因為土衛六所有的不同尋常之處都和豐富的甲烷含量有關,但是其大氣中的甲烷氣體早就應該在地質學意義上的短時間內被破壞了。”
設想一個液態水構成的地下海洋,其中充滿了氨,這些氨水沿著裂隙和孔隙上升到地表層,釋放出冰層中的甲烷氣體。與此同時這樣一個地下海洋也可以作為甲烷儲備池。 [8]
發現巨型高溫穹窿構造
2012年10月22日訊息,根據美國宇航局卡西尼號探測器發回的最新影象,科學家們在土星最大的衛星土衛六上辨認出一些巨大的高溫穹窿形構造。這很像烘烤麵包時看到的情況,當進行烘烤時,麵包的表皮會凸起並開裂。現在科學家們認為在這顆土星最大的衛星上,正在發生相類似的情形。
開裂穹窿構造