科學家發現泰坦上有液態甲烷湖的決定性證據,相關論文發表在2007年初的自然(Nature)期刊中。

  卡西尼號太空船(Cassini)於2006年7月26日飛掠泰坦(土衛六,Titan)上空時,科學家從雷達資料發現泰坦表面似乎有大量液態水體存在的證據(天文速報2006.07.26 泰坦上發現液態湖泊)。半年來,經過科學家將這些影像進行假色處理並深入分析,得到進一步的研究結果,以下是他們論文中的重要摘要:

泰坦湖泊特徵

1.右圖雷達假色資料的暗區表示雷達反射微弱的區域,顯示這些地區地勢形相當平,坦而且這些暗區的形態看起來與地球上的湖泊類似,有著河道與低窪凹地的地形特徵。

2.科學家在附近區域發現了約75個雷達暗區,每個暗區的大小約3公里到70多公里不等。不過液體、岩石、冰或有機物質都可能造成平坦地形。

3.有些湖泊顯得相當乾燥,其它的湖泊則看來充滿液體。有些看來只是半滿,這些湖泊可能從未達到滿水位過,也可能是因為過去某段時間因蒸發的關係使得湖中的液體減少所致。

4.那些乾涸的湖泊都有名顯的邊緣,且雷達回波的亮度與周邊地形類似,可能是它們缺乏液體在其中的原因。

5.湖泊的中的液體乾涸程度各異,顯示泰坦正處於某個時期,不過不確定這個時期會延續多久。

6.其中有15個雷達暗區似乎是滿的,而且沒有侵蝕的痕跡。這些暗區類似地球上的的撞擊盆地中的湖泊,例如:加拿大的清水湖(Clearwater Lakes in Canada),或是火山口(volcanic calderas),例如美國俄勒岡州的火山口湖(Crater Lake)。不過這些湖泊的巢狀特徵和有限制的面積大小,摒除了可能是隕石撞擊造成的凹陷所形成的湖泊,而比較可能是火山口。

7.有些湖泊的邊緣相當陡峭而鮮明,是非常明顯的地形邊界,與地球上因滲流(seepage)或地下水(groundwater)挹注而形成的湖泊很像。

8.有些湖泊邊緣不是那麼鮮明清楚,有點像荷葉邊一樣,雷達亮度由邊緣向湖泊中心逐漸遞減,因此湖泊中液體的來源可能是河流,也可能是與外界有相通的排水湖(淡水湖)所造成的。比較不可能是漂浮的「冰山(icebergs)」,因為絕大多數的物質無法浮在液態碳氫化合物上。

9.有些湖泊有著蜿蜒的湖岸,類似地球上的洪流沖積而成的河谷。

10.鄰近湖泊邊緣的亮斑可能是一些露出湖面的小島,

其他觀測結果:

1.根據以上非常類似湖泊的特徵,卡西尼號任務科學家認為它們的確是現存於泰坦表面的液態湖泊。另一個可能是這些河道或窪地應該是在泰坦的過去某個時期形成的,後來被一些低密度的沈積物填滿,使得它們的雷達回波比泰坦上的其他地方還暗。不過,由於泰坦這塊區域上缺乏風成地形特徵,科學家認為低密度物質的理論的可能性較低,甲烷湖泊的可能性比較高。

2.到目前為止,這些位在泰坦北半球的湖泊是泰坦表面和大氣有活躍的水文循環的證據,只不過參與水文循環不是水。在此水文循環過程中,經由降雨或充滿液態甲烷的地下水層,將甲烷注入湖泊中。

3.由於隨土星繞太陽公轉,使得泰坦的季節變化有29地球年的週期性,因此處於冬季半球的湖泊面積應該會因穩定的甲烷降雨而擴張,反之夏季半球的湖泊面積會完全乾涸。

資料來源:http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/media/cassinif-20070103.html, 2007.01.03, KLC

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