土卫六存在“落水洞”地形
落水洞是地表水流入地下的进口,表面形态与漏斗相似,是地表及地下岩溶地貌的过渡类型。但是在土卫六上面居然页发现了这样的地形。
存在“落水洞”地形
美国宇航局和欧洲航天局的一项联合研究发现,土卫六上存在神秘的湖泊,充满了碳氢化合物,在湖泊附近甚至形成了落水洞。土卫六上的落水洞形成机制与地球类似,形态如同一个巨大的漏斗,与地下空间联通,此类凹陷的地形在土卫六上分布较广。根据卡西尼探测器的遥测数据,许多空洼地带分布在湖泊周围和陡峭的石壁附近,展示了土卫六上奇特的异域风景。值得注意的是,土卫六拥有许多大型湖泊和河道,湖泊纵深可达到数百公里,就像一片内陆海洋。
不过这些湖泊、海洋以及河道中流淌的都不是液态水,而是液态水烷烃物质,土卫六表面温度大约为零下180摄氏度,约零下292华氏度,在如此低的温度下,土卫六表面充斥着液态碳氢化合物,因此这里的地貌也符合流体冲刷的特点。土卫六是太阳系内除了地球之外唯一一颗拥有表面湖泊和海洋的星球,与早期的地球非常相似,于是也有研究人员称土卫六上拥有嗜烷烃的微生物。
在流体环境的作用下,土卫六上也拥有全球型循环系统,比如土卫六上会下烷烃雨,湖泊也有季节性的干旱和泛滥。根据卡西尼探测器的数据,土卫六的液态物质循环一次可能需要30年为一个周期,但这并不阻碍土卫六上形成大量的落水洞。从某种角度上看,土卫六也拥有类似地球的喀斯特地貌,随着时间的推移,流体会逐渐侵蚀下方的岩石。由于土卫六温度极低,同时降雨频次也不大,因此在落水洞的形成方面与地球还有较大的差异。
欧洲航天局的科学家托马斯-科内特发现,液态烷烃是土卫六上主要气候模式的载体,比如大气中可下烷烃雨,不过其侵蚀过程非常漫长,科学家估计一个100米深的落水洞可能需要5000万年的时间形成,而且还是在土卫六上的多雨区。如果在土卫六上的低纬度地区,洼地形成的时间可能长达3亿年之久。因此,土卫六上的侵蚀速率比地球要慢数十倍。这项研究有助于我们观察在一颗充满烷烃湖泊的星球上,它们的流体环境会形成何种地形。
拓展
土卫六是土星最大的卫星,科学家此前发现土卫六上拥有奇特的沙丘,通过连续不断的观测,土卫六上的沙丘似乎有些“背风而驰”的现象。来自华盛顿大学的研究人员对这一奇怪的现象进行了研究,认为土卫六上的甲烷风暴可能是沙丘怪异行为的始作俑者。土卫六作为土星最大的卫星,也是太阳系中最像地球的地方之一,该卫星表面存在山脉、湖泊地形以及沙丘地貌。美国宇航局卡西尼-惠更斯号探测器对土卫六进行了多年观测,揭开了这颗星球的许多奥秘。
科学家通过卡西尼-惠更斯号探测器的研究发现,土卫六上近地面主要以向西吹的风为主,但许多地方的沙丘却往东延伸,而且可绵延数公里。对于这一现象,科学家归结为土星潮汐力作用的结果,还有各种地质活动的影响,但是这些解释形成的模型仍然无法解释诡异的沙丘方向错乱之谜。不过科学家发现土卫六上的甲烷风暴可形成于稠密的大气中,以由西向东的方向为主,因此华盛顿大学科学家本-杰明认为这一因素可能是答案。
来自威斯康辛大学的研究人员查娜莉利用计算机模型验证了来自甲烷风暴的影响力度,结果发现这股强大的力量可将沙丘向东延伸,于是我们看到了这一奇特的现象。科学家还发现土卫六上的风速可达到每秒10米,比温和的近地面层风速要快10倍左右,不过要观测到如此强大的风暴,需要等到土卫六上白天与黑夜相等的时候,一般14年左右为一个周期。每当风暴来临时,它们有足够的力量重新打乱土卫六上的沙丘方向。
根据卡西尼-惠更斯号探测器的观测结果,甲烷风暴可产生强大的下沉气流,并向东席卷,当风暴作用于沙丘时,后者的朝向就会被重新排列。不过科学家也承认除了甲烷风暴之外,还可能有其他作用因素存在。如果我们要获得更加详细的土卫六数据,就需要继续进行观测,不幸的是卡西尼任务将在2017年结束,而下一个甲烷风暴周期要等到2023年。