泰坦是一個「毛茸茸」的世界嗎? 一項重新分析卡西尼任務數據的新研究顯示,泰坦,土星的衛星,並不存在全球性的地下海洋,正如先前所認為的那樣。
卡西尼號數據新解讀:土衛六內部結構或為高壓冰層而非單一海洋
编辑者: Uliana S.
對航行者「卡西尼號」(Cassini)所收集數據的重新審視,正對先前廣泛接受的觀點提出質疑:即在土星最大衛星土衛六(Titan)冰冷地表之下,存在著一個全球性的液態水海洋。這項基於改良無線電訊號處理技術的範式轉變,暗示著土衛六的內部結構遠比想像中複雜,這對於評估其潛在宜居性至關重要。
這項發表於2025年12月17日《自然》(Nature)期刊上的新研究指出,土衛六的內部結構極有可能由一層巨大的高壓冰層構成,其中散佈著廣闊的碳氫化合物或「泥漿狀」海域,而非單一、連續的液態水庫。過去,天文學家傾向於支持地下海洋的假說,因為卡西尼號的重力測量數據顯示,土衛六受到土星引力作用時會產生顯著的形變,這似乎最能以液態層來解釋。然而,科學家們運用了更精確的分析方法後發現,土衛六的形變現象,與一個包含高壓冰層的模型更為吻合,因為高壓冰層的能量耗散程度,高於先前預期中全球海洋模型所暗示的數值。
研究中的一個關鍵發現是,土衛六的形變達到最大值與受到土星引力影響達到高峰之間,存在約15小時的延遲,這表明其內部介質的黏滯性高於純粹的液態海洋。該研究的首席作者、來自美國國家航空暨太空總署噴射推進實驗室(JPL)的弗拉維奧·佩特里喬內(Flavio Petriccione)以及共同作者、來自華盛頓大學的巴蒂斯特·朱諾(Batiste Jounot)證實,一個結合了高壓冰層與液態碳氫化合物「口袋」的模型,能更貼切地符合所有現有觀測數據。這些潛在的液態碳氫化合物海洋,溫度可能高達攝氏20度(華氏68度),其濃度或許足以支持原始生命的形成,類似於地球深海熱液噴口所觀察到的環境。
在這個新的、具有典範轉移意義的模型中,上層的低壓冰層厚度約為170公里,下方則銜接著厚達378公里的高壓冰層,冰層內部或層間夾雜著泥漿和液態水團塊。儘管這些水資源並未集中於單一水庫,但其總體積可能與地球的大西洋相當。土衛六依舊是太陽系中唯一擁有濃密大氣層,且表面存在由液態甲烷和乙烷組成的湖泊與河流的衛星,其表面溫度約在攝氏零下197度(華氏零下297度)。
儘管土衛六的內部結構仍存在一些未解之謎,但美國國家航空暨太空總署(NASA)的「蜻蜓號」(Dragonfly)任務,預計於2028年7月由「SpaceX 獵鷹重型」(SpaceX Falcon Heavy)火箭發射升空,目標是在2034年抵達土衛六,屆時將深入探測其表面條件與宜居性。這項由約翰霍普金斯大學應用物理實驗室(APL)主導的探測器,有望透過地震儀等關鍵儀器,提供探測土衛六內部的寶貴數據,從而釐清其地質組成與生命潛力。
來源
ФОКУС
GeekWire
UW News
Space Daily
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