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这是一张卡西尼雷达图像,显示土卫六北极地区河流汇入一个湖泊

  北京时间7月25日消息,据美国太空网报道,土卫六“泰坦”是土星最大的卫星,它拥有浓密的大气层。一项最新研究显示,这颗卫星可能曾经拥有复杂的地质学历史。

  美国麻省理工学院和田纳西大学的研究人员仔细查看土卫六的地表图像以考察其地形侵蚀状况,这些侵蚀一般是在过去的数百万年内由于河流和流动的液态甲烷引起的。

  科学家们发现在一部分区域,土卫六的河道网造成的侵蚀非常微弱,令人意外。这可能意味着土卫六地表发生的侵蚀过程非常缓慢,或者还有一种可能性,那就是某种相对近期发生的现象改变或抹去了这些古代的河床和地形痕迹。

  这项研究的论文合著者之一泰勒·帕伦(Taylor Perron)是麻省理工学院助理教授,他在一份声明中表示:“如果这些河道网长久以来一直是活跃的,那么土卫六的地表侵蚀应当要比我们所观察到的严重的多。这一反常现象引发了很多有趣的问题,那就是在过去的数十亿年内这颗星球上究竟发生了些什么?”

  回溯土卫六的过去

  土卫六的年龄约有40亿年,大约和太阳系的其它天体同龄。这颗卫星的稠密大气层主要成分是甲烷和氮气,这一大气成分形成了一层厚厚的橘色雾霾,这让天文学家们难以透过大气看清楚它的地表状态。

  这样的情况在2004年得以改变,当时美国宇航局的卡西尼号探测器使用雷达设备穿透云雾发回首幅土卫六的地表雷达图像。在卡西尼号围绕土星运行的过程中它会时不时地接近土卫六并发回越来越多的探测资料。

  研究人员表示,从图像上看,土卫六冰封的表面在过去数百万年间由于其地表液态甲烷河流的切割侵蚀,形成了综合交错的沟壑。这就和地球上流水的河道形成的千沟万壑的机制是相同的。但是尽管土卫六的当前地表我们已经得以有所了解,它的地质学历史却仍旧云遮雾绕。

  太阳系中的绝大多数卫星都满目疮痍,撞击坑遍布地表。而土卫六则不同,尽管它的年龄和其它太阳系天体同样古老,但它的地表却相对光滑。如果仅仅考察它的地表形态,土卫六似乎会让人感觉它要年轻的多,年龄或许大约在1000万~10亿年之间。

  为了解释土卫六地表缺乏撞击坑的事实,研究人员回头观察起我们生活的地球。帕伦说:“地球上的撞击坑非常少,之所以这些撞击坑会如此受到人们的关注就是因为它们相对稀少。而地球上之所以撞击坑数量稀少的最大原因就是地球上的大陆正不断经受着侵蚀作用,沉积物不断覆盖掉古老的撞击坑。这或许也正是土卫六上正在发生的情况。”

  来自地球的线索

  一些地质学过程,如板块运动,喷发的火山,冰川和河道都会在长达数十亿年的时间范围内极大地改变地球的面貌。根据这项最新研究的结果,在土卫六上可能同样存在着板块抬升,冰火山喷发,侵蚀以及河流沉积现象。

  然而要想确定究竟其中哪一个具体现象重塑了土卫六的地表却仍然是一项棘手的任务。卡西尼号探测器拍摄的图像提供了这些地形的俯视影像,却并没有提供这些地层的高度或深度数据。帕伦表示:“这是一项有趣的挑战,这就像是我们被一下子丢回到数百年前,在那时我们并没有很多高程地图,我们只知道河流的位置。”

  为了了解土卫六上的河流如何侵蚀这颗卫星的地表,研究人员绘制了4个地区52条主要河流系统的地图。随后他们将这些河流的图像与帕伦创建的一种描述河流侵蚀随时间发展的模型进行对比。这些图像也被和地球上的相应地区进行对比,如夏威夷考艾岛上的火山地貌,以及北美洲的冰川地形。通过这种方法研究人员得以将地球和土卫六展开横向比较,从而从中寻找可能是哪种地质过程改造了土卫六地表的线索。

  帕伦表示:“土卫六和地球非常相似,即使考虑到它奇特的物质组成和极低的温度之后也是如此。因此你可以考虑一些有关侵蚀过程的内容。和地球相比,这是非常相似的过程。”有关这项工作的论文将于近期发表在《地球物理学研究通报》杂志行星分册上。(晨风)