第234章 星环

    冰封地下或存在海洋

    2012年7月2日消息，据美国宇航局道，来自卡西尼探测器的最新数据显示土星最大的卫星土卫六冰封的地下可能存在一个液态水层。有关这一发现的论文已经被发表在最新出版的《科学》杂志上。

    论文第一作者，卡西尼项目组成员，意大利罗马第一大学的卢西亚诺·列斯说：卡西尼探测到土卫六大幅度的潮汐起伏，这几乎必然让人得出其地表下方存在一个隐匿着的海洋的结论。他说：对于水的搜寻是太阳系探测行动的一项重要目标，而现在我们又锁定了一个新的，可能富含水的天体目标。

    让科学家们做出此项发现的是潮汐变形现象。土星的巨大引力会让土卫六不断发生拉升或挤压变形。如果土卫六完全是由固态岩石组成的，那么来自土星的引力会造成其地表隆起，形成所谓的固体潮，其高度应为3英尺左右。然而卡西尼号的实测数据显示这一隆起高达30英尺。这一数据暗示土卫六这颗星球并非完全由固态的岩石物质组成。

    起先科学家们并无把握卡西尼号能否探测到由土星引力引起的潮汐隆起。然而卡西尼探测器竟然做到了，它在2006年2月27日至2011年2月18日期间先后6次近距离飞越土卫六，在此期间对土卫六的重力场进行精确测量。这些重力场数据，加上美国宇航局深空助，最终精确地给出了土卫六表面潮汐隆起的大小数值。

    萨米·阿斯玛来自美国宇航局喷气推进实验室，同时也是卡西尼项目组成员，她说：我们进行了超高精度的测量工作，很幸运的是卡西尼号探测器和深空之间保持了非常稳定的联系。土卫六在土星引潮力下形成的潮汐隆起，相比其它巨行星，如木星的一些卫星上所形成的潮汐隆起而言并不显著。然而在缺乏实地钻探条件的情况下，重力场数据已经是我们能够获知土卫六内部结构的最好方法了。

    要形成实测值大小的潮汐隆起效应，土卫六地下的海洋层不必很厚很深。一个位于其坚硬的可变形外壳和内部岩石地幔层之间的液态水层就可以让土卫六在围绕土星周围运行时呈现如观察值所反映的那种隆起或压缩现象。由于土卫六地表主要是由水冰组成的，这在外太阳系卫星中十分常见，科学家们相信土卫六的海洋主要成分也应该是液态水。

    在地球上，来自月球和太阳的引力作用会在地表海洋上引起潮汐。在开阔的海域，这一隆起数值可达2英尺。来自月球和太阳的引力也会造成地壳中形成固体潮，其幅度约为20英寸。

    科学家推测土卫六可能的内部结构

    科学家推测土卫六可能的内部结构

    在土卫六表面下方存在液态海洋这一点本身并不能构成这里可能存在生命的结论。科学家们倾向于认为只有当液态水跟岩石之间存在直接接触时生命才更有可能出现。而我们尚无法确认这一海洋的海底是否是由岩石构成的。

    这一探测结果对于揭开土卫六上的甲烷持续补给之谜具有重要意义。在土卫六大气中甲烷含量非常丰富，然而研究人员认为甲烷在大气中应当是不稳定的，如果土卫六大气能长期保持丰富的甲烷含量，那么就必定存在一个能持续供应甲烷物质的来源。

    乔纳森·鲁宁是美国康奈尔大学的卡西尼项目成员，他说：土卫六地下存在液态水层的发现非常重要，因为我们希望能理解甲烷是如何被存储在土卫六内部的，以及这些储存的甲烷又是如何被释放出来的。他说：这一点非常重要，因为土卫六所有的不同寻常之处都和丰富的甲烷含量有关，但是其大气中的甲烷气体早就应该在地质学意义上的短时间内被破坏了。

    设想一个液态水构成的地下海洋，其中充满了氨，这些氨水沿着裂隙和孔隙上升到地表层，释放出冰层中的甲烷气体。与此同时这样一个地下海洋也可以作为甲烷储备池。

    发现巨型高温穹窿构造

    2012年10月22日消息，根据美国宇航局卡西尼号探测器发回的最新图像，科学家们在土星最大的卫星土卫六上辨认出一些巨大的高温穹窿形构造。这很像烘烤面包时看到的情况，当进行烘烤时，面包的表皮会凸起并开裂。现在科学家们认为在这颗土星最大的卫星上，正在发生相类似的情形。

    开裂穹窿构造

    开裂穹窿构造

    此前科学家们在金星表面观测到过相似的地形，在金星表面一座名为库纳皮皮的火山山顶，探测器拍摄到一个直径大约20英里的穹窿状凸起。研究人员也相信，在土卫六表面观测到的一条长约70公里的狭长裂谷也是由于下部物质受热上涌引起的地表开裂，这种上涌的物质有可能是岩浆。

    美国宇航局喷气推进实验室卡西尼项目组雷达设备科学家罗斯里·罗普斯表示：这种穹窿形构造是此前我们从未在土卫六上观测到过的，这显示，即便是在长达8年的探测之后，这颗星球仍在持续地给我们带来惊喜。

    这种独特的构造地形可能和地球上的岩盖相类似，所谓岩盖就是指上升入侵的熔岩冷凝形成的。美国犹他州境内的亨利山便是这种地貌的典型代表。而这张显示穹窿构造的图像是由卡西尼号探测器在2012年5月22日使用雷达设备拍摄的。

    另外一个由艾伦·斯托芬领衔的卡西尼科学家小组对土卫六南半球的雷达图像进行了仔细审视du，并在这里发现了古代海岸线的痕迹。土卫六是除了地球之外唯一一个被确认拥有稳定液体存在其表面的星球，尽管这些液体并不是水，而是碳氢化合物。

    人们还只在土卫六的北半球观测到广阔海洋的存在。但对卡西尼探测器在2008~2011年之间所收集探测数据的分析显示在土卫六南极附近也曾一度存在广阔的浅海区域。

    斯托芬博士和她的同事们在土卫六南半球识别出两个已经干涸或大部已经干涸的海洋的痕迹。其中一个这样已经干涸海洋的面积可能曾一度达到475x280公里的大小，深度可能达到数明北半球的湖泊并非季节性事件。相比之下，2010年的一场暴风雨之后，土卫六赤道附近出现了明显的变暗域。

    人们一直认为土卫六是太阳系中最大的卫星，并取名为泰坦。在希腊神话里，泰坦是一个巨人家族。土卫六是科学家认为的太阳系除地球外最有可能存在生命的星球。它是太阳系唯一拥有浓厚大气层的卫星。与地球不同的是，地球的大气层主要由氮气和氧气组成，而土卫六的大气层则主要是甲烷。而且，浓密的大气反射了大部分的光线，造成反温室效应，使得土卫六的地表十分寒冷，温度只有零下180摄氏度，不可能有液态水存在。但是2005年两个科学家研究小组提出，外星微生物或许生存在泰坦湖泊的液态碳氢化合物里。科学家表示，乙炔在泰坦大气层形成，下降到泰坦表面。外星微生物吃下乙炔，同氢气发生化合作用，来获取能量。

    此后，泰坦表面发现了数十个湖泊，科学家认为其中充满了液态乙烷和甲烷混合物。不过由于没有探测飞船对泰坦湖泊直接取样，没有人知道其中的乙炔具体含量。1989年有科学家估计，泰坦湖泊中的碳氢化合物液体内乙炔的含量仅为万分之几。

    由法国雷恩国立高等化学学院丹尼尔·考迪尔领导的科学家小组对泰坦湖泊乙炔含量进行了新计算。他们根据探测土星系的卡西尼－惠更斯任务新近获得的数据，做出最新估计称泰坦湖泊含有更多的乙炔。如果泰坦上存在外星生物，湖泊内的乙炔足以为任何饥饿的外星生物提供食物。2005年，卡西尼号携带的惠更斯号子探测器，在充满液态甲烷的土卫六上登陆。惠更斯当时在在土卫六工作24小时，重点探测土卫六上可能存在的生命迹象