
一幅插圖顯示了卡西尼號(hào)航天器在背景中調(diào)查土衛(wèi)六及其母行星土星(圖片來(lái)源:NASA/Robert Lea)
據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)(Robert Lea):美國(guó)國(guó)家航空航天局的卡西尼-惠更斯號(hào)航天器可能在七年前戲劇性地結(jié)束了其20年的探索土星附近的任務(wù),當(dāng)時(shí)它墜入了這顆氣態(tài)巨星 , 但它仍在提供科學(xué)成果 。
康奈爾大學(xué)的天文學(xué)家利用卡西尼號(hào)收集的雷達(dá)數(shù)據(jù) , 收集了有關(guān)土星最大衛(wèi)星泰坦液態(tài)海洋的最新信息,泰坦由碳?xì)浠衔锝M成,碳?xì)浠衔锸且活愑商己蜌浣M成的有機(jī)化學(xué)物質(zhì) 。例如,這一類包括甲烷和乙烷等化學(xué)物質(zhì) 。
該團(tuán)隊(duì)能夠分析位于世界北極附近的泰坦海洋的成分和“粗糙度” 。研究人員發(fā)現(xiàn)了平靜的甲烷海洋,潮汐平緩 。這不僅是之前對(duì)泰坦海洋的研究未能揭示的,而且為未來(lái)對(duì)太陽(yáng)系海洋衛(wèi)星的研究奠定了基礎(chǔ) 。
用于做出這些新發(fā)現(xiàn)的卡西尼號(hào)數(shù)據(jù)是使用“彈道雷達(dá)”收集的,該雷達(dá)涉及航天器將無(wú)線電束對(duì)準(zhǔn)土衛(wèi)六 , 然后反射到地球 。
其效果是泰坦表面反射的偏振,從兩個(gè)不同的角度提供了視圖 。看到信號(hào)反射回卡西尼號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)只提供了一個(gè)視角 。
康奈爾大學(xué)天體物理與行星科學(xué)中心(CCAPS)研究員、團(tuán)隊(duì)成員Valerio Poggiali在一份聲明中表示:“主要區(qū)別在于,雙基地信息是一個(gè)更完整的數(shù)據(jù)集,對(duì)反射表面的成分及其粗糙度都很敏感 。” 。

一張顯示土星衛(wèi)星內(nèi)部的圖,包括它的深海 。(圖片來(lái)源:A.D.Fortes/ULC/STFC)
卡西尼號(hào)于1997年10月15日發(fā)射,然后花了七年時(shí)間才到達(dá)土星系 。美國(guó)國(guó)家航空航天局于2017年將卡西尼號(hào)與土星相撞,以防止航天器最終撞上這顆氣體巨星146顆已知衛(wèi)星中的一顆 。
Poggiali及其同事使用的彈道雷達(dá)數(shù)據(jù)是卡西尼號(hào)在2014年5月17日、6月18日和10月24日的四次飛越中收集的 , 然后在2016年11月14日再次收集 。對(duì)于這些彈道雷達(dá)數(shù)據(jù)集中的每一個(gè),卡西尼號(hào)最接近土衛(wèi)六時(shí)都看到了表面反射 , 然后又一次遠(yuǎn)離月球 。
研究人員檢查了對(duì)泰坦三個(gè)極地海洋的觀測(cè)結(jié)果:克拉肯海、利吉亞海和彭加海 。他們發(fā)現(xiàn),碳?xì)浠衔锖Q蟊韺拥慕M成取決于位置和緯度 。特別是 , 海怪海最南端表面的物質(zhì)在反射雷達(dá)信號(hào)方面最有效 。

卡西尼號(hào)宇宙飛船看到的土星最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六 。(圖片來(lái)源:美國(guó)國(guó)家航空航天局/加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室/太空科學(xué)研究所)
當(dāng)卡西尼號(hào)觀測(cè)土衛(wèi)六時(shí),土衛(wèi)六的三個(gè)海洋似乎都很平靜 , 航天器看到了大約3.3毫米的海浪 。在碳?xì)浠衔锖Q笈c海岸相接的地方,海浪的高度僅攀升至5.2毫米,表明存在微弱的潮汐流 。
Poggiali補(bǔ)充道:“我們也有跡象表明 , 流入海洋的河流在流入富含乙烷的開(kāi)闊液態(tài)海之前都是純甲烷 。” 。“這就像在地球上 , 淡水河流流入海洋并與海洋的咸水混合 。”
該團(tuán)隊(duì)表示,這一發(fā)現(xiàn)符合土星衛(wèi)星的氣象模型,該模型預(yù)測(cè) , 降落在土衛(wèi)六上的雨水主要是甲烷,含有少量乙烷和其他碳?xì)浠衔?。
Poggiali補(bǔ)充說(shuō),該團(tuán)隊(duì)正在繼續(xù)使用卡西尼號(hào)在研究泰坦13年期間生成的數(shù)據(jù) 。他總結(jié)道:“仍有大量數(shù)據(jù)有待充分分析,以產(chǎn)生更多發(fā)現(xiàn) 。” 。“這只是第一步 。”
該團(tuán)隊(duì)的研究于周二(7月16日)發(fā)表在《自然通訊》雜志上 。
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