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【天天聚看点】300多米！土卫六上的甲烷海，居然有这么深？

来源：科普中国

土星的神秘卫星土卫六上最大的海洋可能有1000多英尺深

艺术家笔下土卫六上的海洋


(资料图片仅供参考)

(图片来源：NASA/格伦研究中心)

在宇航局史诗般的卡西尼号土星任务结束三年多后，有科学价值的数据仍在生成。

土卫六是一颗巨型卫星，上面有着生命所必需的化学成分的前身，探测器最后一次飞掠土卫六时的数据显示，土卫六表面有一个巨型湖，名为克拉肯海(Kraken Mare)，深度超过1000英尺(300米)，大约相当于纽约市克莱斯勒大厦的高度。但这个湖太深了，卡西尼号的雷达的探测无法深入至湖底。

早在2014年时，飞掠的初步数据表明，克拉肯海至少有115英尺(35米)深，而最新公布的结果显示，这片海洋比之前估计的还要深近10倍。

研究人员指出，知道了克拉肯海的深度和海水的组成，就会渐渐知晓更多关于土卫六神秘化学成分的奥秘，其组成主要是乙烷和甲烷，蕴含于土卫六表面的池塘、湖泊和河流中。克拉肯海之所以具有重要意义，主要在于其巨大的面积；如果放在地球上，大概有北美五大湖的面积总和那么大。

此项研究的主导者是康奈尔大学天体物理学与行星科学中心的助理研究员瓦莱里奥·波贾利(Valerio Poggiali)，他在报告中表示：“克拉肯海不仅有个响亮的名字，还包含了土卫六表面约80%的水体。”

虽然土卫六的化学成分不同于地球，但其地貌能让人联想到地球上的沼泽和多湖地带。土卫六也是我们太阳系中已知的唯一拥有厚厚的大气层的卫星，即气态氮保护层，而地球大气层的主要成分就是氮气和氧气。

这就把土卫六和太阳系中众多其他卫星区分开来了，它们要么只有稀薄的散逸层，要么就没有大气层（比如月球），也和可能存在生命的“冰卫星”区分开来了，这些“冰卫星”内部海洋覆盖着水冰，比如木星的木卫二、土星的土卫二，这些卫星上的水都透过冰层喷向太空。

克拉肯海的数据是在2014年8月21日卡西尼号第104次飞掠土卫六时收集到的，大约三年后，工程师故意让这艘旧飞船坠入土星，防止不经意间污染土卫六表面这种小概率事件的发生。

克拉肯海只是这次飞掠任务研究名单上的其中一片湖泊。研究人员还想调查一下丽姬娅海(Ligeia Mare)——上面点缀着时隐时现的神秘“魔幻岛”，还有一个叫Moray Sinus的较小的河口，研究人员估计它有280英尺(85米)深，大约相当于自由女神像的高度。卡西尼号用雷达高度计从距离土卫六约600英里(965公里)的高空探测其表面。

通过计算雷达信号从海面和海底反射回来所需的时间，对比这些深度之间的差异，并考虑到吸收了部分雷达信号能量的湖泊水体的组成，科学家计算出了海洋的深度。

克拉肯海的组成和深度让科学家们感到诧异。其海水是甲烷和乙烷的混合物，这与之前的模型不同，之前的模型表明，由于湖泊大小和其地理位置远离土卫六的两极，所以其中含有的乙烷更多。研究人员表示，湖中不同寻常的化学成分可以帮助科学家更好地了解土卫六上的降水周期。

科学家们还想弄清楚土卫六上液态甲烷的来源。土卫六从太阳接收到的能量比地球少100倍，因为它与太阳的距离比地球远大约10倍。

由于太阳光线微弱，土卫六将大气层中的甲烷转化为乙烷，但目前的模型表明，只需大约1000万年，这一过程将完全耗尽土卫六表面的甲烷储备，而这对于太阳系45亿年寿命来说实在是微不足道。

目前工程师正在研究一种新概念潜艇，如果得到NASA的资助和批准，它可能会在本世纪30年代发射，以探测土卫六上的湖泊。波贾利说，卡西尼号新的观测数据可以帮助工程师“更好地校准船上的声纳，并了解海洋的流向。”

基于该项目的研究发表在《地球物理学研究杂志：行星》上。

BY:Elizabeth Howell

FY:Gliese

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