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泰坦冰壳深处可能拥有地下海洋
2015-10-18   来源:中国低碳网 编辑:AliCare   点击数: 次  

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  中国低碳网讯 意大利罗马智慧大学(Sapienza University of Rome)Luciano Iess等人分析卡西尼号太空船(Cassini)的观测资料,发现土星最大的卫星—土卫六(泰坦,Titan)在其冰壳之下,可能有地下海洋。寻找海洋一直是太阳系探索任务最重要的目标之一,因此这些科学家非常高兴他们找到了一个海洋世界。

  当土卫六环绕土星公转过程中,受到土星重力影响,不断被严重地挤压或拉长。这些科学家估算:如果土卫六完全由坚硬的岩石组成,则土星重力仅会让土卫六固体部分变形而形成高约1公尺的凸起(bulge),类似月球的重力引起地球海洋的潮汐现象一样。

  但卡西尼号却侦测到约10公尺的凸起现象,显见土卫六不是完全由固态岩质物质组成。在地球上,地表海洋的潮汐现象由月亮和太阳的重力会造成。在开放式的海洋地区,潮高可达60公分左右。虽然液态水易于移动而形成潮汐现象,但其实受到太阳和月球重力拉扯之下,固体的地壳部分也会出现高约50公分左右的凸起。

  土卫六每16天绕土星公转一周,科学家便可研究它在轨道上不同位置时的形状。由于土卫六并非完美的球形,而是有点拉长的椭球形,像是橄榄球一样的形状,它的长轴方向在比较靠近土星时会被拉得比较长;而8天之后,当土卫六离土星比较远时,长轴方向变得较短,显得比较圆。卡西尼号便是藉此测量土卫六被挤压和拉扯的重力效应。

  科学家之前不太确定卡西尼号是否能侦测到土卫六受所受到的土星重力潮汐,不过从2006年2月27日到2011年2月18日期间,卡西尼号6度接近土卫六的机会,这些科学家经由测量土星重力潮汐造成土卫六的变化,推测土卫六的内部结构。

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台北天文馆之网路天文馆

  Iess等人推测:土卫六内部应该有海洋,这片海洋无须太大,也无须很深,就足以让土卫六受土星重力潮汐影响下,产生10公尺高的凸起。这片液态海洋,应是位在土卫六变形的地壳和固态地函之间。由于如同太阳系外侧许多冰卫星一样,土卫六表面绝大部分是由水冰所组成,因此这些科学家认为土卫六的海洋应该主要成分应是液态水。

  土卫六拥有地下海洋的现象,并不是此处一定有生命出现的指标。科学家认为当液态水与岩石有接触时,反而比较容易形成生命,而卡西尼号的资料并不能指出与土卫六地下海洋底部接触的是岩石还是冰。

  如果能多了解一点这片地下海洋的细节,或许也可以进一步了解土卫六表面甲烷可不断更替补充的谜题,亦即甲烷究竟如何保存于土卫六内部,如何向外喷出至表面?土卫六所有独特的现象都与其表面出现的大量甲烷有关,但大气中的甲烷并不稳定,会在很短的地质时间尺度内就被摧毁,所以如何不断补充大气中的甲烷就变成一个非常重要的课题。科学家猜测:土卫六这片液态水海洋,其中的「盐分」是氨,可以藉由液态海水中的氨盐气泡藉由浮力上升土卫六地壳,在冰壳中释出甲烷。

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