趣味科普:土衛(wèi)六海洋或和死海一樣咸

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    近日分析美國宇航局卡西尼號項目收集的數(shù)據(jù)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了確鑿證據(jù)表明土星大的衛(wèi)星土衛(wèi)六可能和地球的死海一樣咸。這些新結(jié)果來自于過去十年間卡西尼號反復(fù)飛經(jīng)土衛(wèi)六時搜集的引力和地形學(xué)數(shù)據(jù)。利用卡西尼號的數(shù)據(jù),研究人員建立了土衛(wèi)六的一個結(jié)構(gòu)模型,從而更好地理解了土衛(wèi)六外層冰殼的結(jié)構(gòu)。這項發(fā)現(xiàn)被發(fā)表在期刊《伊卡洛斯》(Icarus)上。
    土衛(wèi)六海洋或和死海一樣咸
    “土衛(wèi)六不斷證明了自己是個了不起的世界,利用卡西尼號宇宙飛船,我們不斷地發(fā)現(xiàn)新的謎題?!泵绹又菖了_迪納美國宇航局噴氣推進(jìn)實驗室的卡西尼號項目科學(xué)家琳達(dá)··施皮爾克(Linda Spilker)這樣說道,她并未參與這項研究。
    額外的發(fā)現(xiàn)支持了之前的推測,也即土衛(wèi)六的冰殼是堅硬的,且處于凍結(jié)成固體的狀態(tài)。研究人員發(fā)現(xiàn)為了解釋所觀察到的引力數(shù)據(jù),土衛(wèi)六海洋的密度必須非常高。這暗示了海洋可能是極度咸的海水與為溶解的鹽的混合體,后者可能是由硫、鈉和鉀組成。這種鹽水的高密度暗示了土衛(wèi)六的海洋鹽度可能與地球上咸的海水相當(dāng)。
    “按照地球的標(biāo)準(zhǔn),這可能是咸的海洋。”研究首席作者、法國南特大學(xué)的朱塞佩·米特里(Giuseppe Mitri)這樣說道?!傲私獾竭@一點(diǎn)可能會改變我們審視海洋作為生命可能存在場所的觀點(diǎn),在過去情況可能有所不同?!?BR>    卡西尼號的數(shù)據(jù)還暗示了土衛(wèi)六冰殼的厚度可能因地方不同而有所差異。研究人員表示土衛(wèi)六的外殼是堅硬的能夠好的解釋這一現(xiàn)象,此外還有一種可能便是海洋緩慢結(jié)晶形成冰。否則,土衛(wèi)六表面的形狀將逐漸變平坦。這個冰凍過程可能對土衛(wèi)六海洋的宜居性具有重要的啟示意義,因為它將限制行星表面和海洋之間互換物質(zhì)的能力。
    根據(jù)這項研究,堅硬冰殼的另一個結(jié)果便是任何甲烷排出至土衛(wèi)六大氣層都必須發(fā)生在散落的“熱點(diǎn)”——就像地球上產(chǎn)生夏威夷群島的熱點(diǎn)一樣。土衛(wèi)六的甲烷似乎并非來源于對流或者板塊運(yùn)動。
    甲烷是如何進(jìn)入大氣層的一直是研究人員頗感興趣的課題,因為太陽光會在較短的地質(zhì)時間內(nèi)打斷這種氣體的分子。土衛(wèi)六目前的大氣層包含5%的甲烷,這意味著某個過程,很可能本質(zhì)上是地質(zhì)的,在不斷消耗這種氣體。這項研究暗示著無論是哪個過程,土衛(wèi)六甲烷的恢復(fù)都是局部和間斷的。
    “我們的研究暗表明利用卡西尼號尋找甲烷排出的跡象可能非常困難,這要求未來項目可以發(fā)現(xiàn)局部甲烷來源,”研究合作作者之一、美國康奈爾大學(xué)的卡西尼項目成員喬納森·盧寧(Jonathan Lunine)這樣說道。“在火星上,這是一項非常具有挑戰(zhàn)性的工作。”卡西尼-惠更斯號項目是美國宇航局、歐洲空間局和意大利太空局的合作項目。