泰坦:一个类似地球的世界 在卡西尼号太空船接近半年多、惠更斯号登陆2个月之后,天文学家发现这颗土星最大的卫星--泰坦(Titan,土卫六)的表面存有与地球表面非常类似而活跃的板块、风化侵蚀、风场等活动,甚至或许有火山运动。惠更斯号的科学家已将这项发现刊登在2005年3月10日出版的自然(Nature)期刊中。
科学家长久以来一直假想泰坦可能与早期地球非常类似,只不过在它酷寒的表面上,是以液态甲烷取代液态水。科学家们从卡西尼号和惠更斯号最新探测的资料分析后发现:泰坦表面有大规模的暗色线性地形,多半集中在泰坦南极,其中有长达1500公里者,另外还有些规模比较小、仅数公里长,可能是液态甲烷造成的的河道地形。此外,他们确认了在泰坦表面的风速,远远超过泰坦本身的自转速度,如同之前猜测的一样。
板块构造(Tectonism)应是泰坦表面各种地形的主要成因,因为板块是太阳系中唯一已知可以造成陆块具有大规模线性边界的原因。所谓的板块运动,是受到星体内部岩浆等热流运动的影响,致使星体表面的地壳破裂并被带着上下方或侧向移动。而流体的侵蚀,或许使得暗色物质沈淀在地势较低之处,并使得板块边界的裂隙加大,都会使板块结构更明显。简言之,这是星体内力与表面流体侵蚀相互影响而共同打造出来的地形。
这些科学家认为泰坦表面那些大规模的暗色线性地形,可能是板块运动造成,也可能是河道,不过由于现在没有液体在流动,因而无法确认成因。但如果是河道的话,那么应该可让位在泰坦南极附近的这些线性地形,如同美国的蛇河(Snake River)一样长。蛇河相当长,从美国怀俄明州黄石公园发源,穿越爱达华州、俄勒冈州,进入华盛顿州后改名歌伦比亚河,总长超过1600公里。截至目前为止,卡西尼号观测到的泰坦云层都发生在南极上空,因此科学家相信南极附近有甲烷的循环作用:甲烷雨、河流、汇聚、蒸发至空中,凝结成云,再度下雨等。这或许也是为何南极附近有最多河道般地形特征的原因。
此外,科学家们分析泰坦低层大气的风场,他们发现风速高达每秒34公尺(中度台风的等级),远远超过泰坦本身的自转速度,这种现象超为「超自转(uper-rotation)」。相较之下,地球上空的喷流,速度还远慢于地球的自转速度;而金星则也有超自转的现象。泰坦的超自转现象约在10几年前就已经由电脑模拟而提出,但因为泰坦表面的云层特征太小又太暗,从地球上无法解析出来,因此科学家一直无法直接证实这个现象的存在,一直到卡西尼号任务才终于验证。
太阳系中的岩质行星和卫星,其表面地形特征通常都有巨大的变化,所以某部分一定都有点类似,这不足为奇。但是泰坦与地球的相似度之高,还是让这些科学家觉得相当讶异。
参考资料来源:
http://saturn.jpl.nasa.gov/news/pres...s.cfm?newsID=551 , 2005.03.09
Titan 土星 (Saturn)最大的一颗卫星充满了惊奇。
泰坦 (Titan)是土星的卫星中唯一有大气的,然而太阳系中也只有两颗卫星拥有大气,另外一颗是海王星的卫星海卫一 (Triton)。 土卫六是木星最大的卫星,它的直径比水星、冥王星还大,土卫六被一层厚且不透明的大气包围,它的大气压力有1.5bars(比地球大50%),而大气组成是由分子氮,,这一点和地球很像,另外有6%的氩气和占有一些百分比的甲烷。还有一些微量的其他有机化合物(比如乙烷,氢氰酸,二氧化碳)。由于大气含量是由大量带有碳氢化合物的氮所组成,所以表面看起来是橘色的,而大气的碳氢化合物是构成生命物质胺基酸最主要的成份,所以科学家相信土卫六的现成环境可能像地球最初大气中的氧产生时之前的环境结构
土卫六表面温度大约-178°C (-289°F),甲烷可能高压浸透出现在土卫六表面,但是不太有可能形成甲烷河、湖。而在这种温度下,冰不会升华,所以表面的水不能参与大气层的化学变化。
土卫六地层构造由可是由一半的冰和一半的岩石物质组成的,它可能被分成许多层,拥有一个直径3400公里由多种冰晶体组成的地层环绕的岩石核心,它的内部可能还是热的,它的密度较其它的卫星大,因为它很大以致于自身的引力使它向中心压缩。土卫六没有磁场。
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