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      土卫六上的“天然停机坪”:风平浪静的甲烷湖

      发布日期:2017年11月18日 16:00   来源:66科技网


      自“卡西尼”号飞船和“惠更斯”号着陆器获取土卫六“泰坦星”的首批详细数据以来,科学家便希望对这颗神秘卫星展开新的探索任务。从烃湖到地表沙丘,再从密度超乎寻常的大气层到可能存在的地下海洋,土卫六有太多值得研究的所在。
      唯一的问题是,使用何种设备执行这项任务(无人机、潜水器、气球还是着陆器)以及在哪里着陆?根据德州大学奥斯汀分校进行的一项新研究,土卫六的甲烷湖非常平静,不会出现大浪,堪称未来探索任务的最佳着陆点。该研究名为“土卫六烃海的表面粗糙度”,由德州大学地球物理研究所的希里尔·格利马领导。论文发表于《地球与行星科学快报》6月29日号上。研究小组希望确定土卫六北极地区甲烷湖的活跃度。
      在德州大学的新闻稿中,格利马表示研究发现也有助于了解土卫六的气象活动。他说:“很多人都希望在将来的某一天向这些湖泊派遣探测器。实施探索任务时,你一定希望找到安全的着陆点,而不希望出现大风。我们的研究显示,这些甲烷湖上并不会出现大浪,同时风力也很小。”
      格利马和同事对“卡西尼”号在土卫六夏初时获取的数据进行了分析。这些数据涵盖土卫六北部湖泊的测算结果,其中包括安大略湖、丽姬亚海、蓬加海和克拉肯海。克拉肯海是其中面积最大的,达到400万平方公里,超过了里海的362.6万平方公里。
      在“卡西尼”号无线电探测和测距仪(RADAR)项目组、康奈尔大学、约翰·霍普金斯大学应用物理实验室、美国宇航局喷气推进实验室的研究人员以及其他科学家的帮助下,研究小组利用所谓的“雷达统计侦察”技术对土卫六甲烷湖进行研究。这项技术由格利马研发,利用雷达数据对湖面粗糙度进行细致测算。此外,雷达统计侦察技术还可用于测算南极洲和北极的雪密度以及冰面粗糙度。宇航局借助这项技术甄选“洞察”号火星探索任务的着陆点。“洞察”号预计于2018年发射。
      根据格利马等人的研究,甲烷湖面的波浪很小,高度只有1厘米,长度也不过20厘米。也就是说,甲烷湖环境非常平静,未来的探测器可以在这里进行软着陆,而后对土卫六地表展开勘测。土卫六甲烷湖的波浪由风驱动,潮汐流触发,也可能由降雨或者碎石导致。
      该研究发现对科学家有关土卫六季节变化的传统认识提出了质疑。过去,科学家认为,土卫六从夏季开始进入多风季节。如果事实如此,格利马应该会发现“狂风恶浪”。研究论文合著者、康奈尔大学天文学助理教授亚历克斯·哈耶斯表示:“格利马的研究是对海面粗糙度进行的一次独立测算,并限定了风浪的大小和特性。从结果来看,我们刚好接近波浪产生的阈值,即海洋表面介乎平滑和粗糙之间。”
      对于希望规划未来土卫六探测任务的科学家来说,尤其是希望向土卫六派遣机器人潜水器,对其湖泊进行勘测,寻找潜在生命迹象的科学家,这无疑是一项令人兴奋的发现。除了甲烷湖,科学家还希望对土卫六的地下海、地表和大气层进行研究,以进一步了解这颗卫星的有机质富集环境以及益生化学特性。也许,这些土卫六上的任务会发现,太阳系内的生物要比我们熟悉的碳基生命怪异得多——其中或许就包含能产生甲烷的细菌。
      新研究发现土卫六的甲烷湖非常平静,可作为未来探索任务的着陆点。
      利用“卡西尼”号的无线电探测和测距仪(RADAR)获取的图像
      展示了土卫六的3个最大湖泊及周边区域。科学家利用RADAR的数据研究湖面波浪。
      另一个地球:土星的卫星土卫六
      今天的推送视频比较长,但也更完整地介绍了土卫六
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