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土卫六北部现巨大陨石坑 被沼泽淹没碎片或融化

http://www.kexue.com 2013-10-22 09:21:46 凤凰科技  发表评论


土卫六上沼泽淹没陨石坑

  太阳系内的其它流星可能非常幸运,它们着陆在类似火星或者水星的坚硬岩石表面,在地表爆炸并产生巨大的陨石坑。然而一颗不幸的流星朝橙色朦胧的土卫六撞去并一下子就撞入北部的沼泽里,溅出了冰冷的泥泞,所有它曾经存在的证据就这么被完全抹去了。

  其实这是众多撞击土星最大的卫星土卫六的陨石的相同命运,根据一项对土卫六地形的最新分析表明,土卫六赤道巨大的无陨石坑带是由地表下温泉组成的湿地,任何撞击而来的陨石最多只是激起飞溅,而不是惊天巨响留下巨大的陨石坑。这些地下温泉可能也是土卫六极地湖泊的来源,供养着这颗星球独特的液体循环。

  在太阳系内众多卫星里,土卫六是最类似地球的。它是唯一拥有厚厚的大气层且拥有暴风雨、河流和湖泊的天体。但与地球不同,寒冷的土卫六的液体主要是甲烷和乙烷。土卫六表面特征被整齐的分成水平带。极地被覆盖了烃湖泊,几乎没有陨石坑,而赤道是个广袤的沙丘,留下了各种撞击的痕迹。中纬度地区则是几乎没有什么特征的广阔地区,被称为冷漠之地。

  “极地完全没有陨石坑。。。人们已经注意到这一现象,但没有人能够提出合理的解释。” 美国佛罗里达州墨尔本市佛罗里达科技大学的凯瑟琳-尼什(Catherine Neish)这样说道。她非常好奇陨石坑是否融化掉了,因为陨石着陆在广袤的碳氢化合物沼泽里。

  形成于浅海或湿地的陨石坑几乎很难在湿漉漉的表面留下印记,它们很快就会被淹没。“潮湿的沉积物落入陨石坑内并将其填平,因此你能够发现的可能就是个扁平的陨石坑。” 尼什说道。鉴别地球上的水下陨石坑最好的方法便是钻孔或者地震探测。“但如果你获得的只是遥感数据,那么它可能很难鉴别这种细微结构。”

  如果土卫六的陨石坑的确是被湿漉的地表所淹没,那么我们观测到的陨石坑应该出现在更高的海拔,因为那里的地面将相对更干燥。为了测试这一概念,尼什和同事美国马里兰州约翰霍普金斯大学应用物理实验室的拉尔夫·洛伦兹(Ralph Lorenz)检测了由美国宇航局卡西尼号轨道器获得的雷达数据制成的土卫六的最新地图。

  “这是目前为止的第一张土卫六全球地形地图。” 尼什说道。“我们首次有机会定量的探索这一问题,而非定性的。”研究小组发现,从统计学角度上看,全球范围内较高海拔处的确比低地区存在更多陨石坑。尼什和洛伦兹开始检查分布样式的可能解释,例如风蚀或者从冰冷火山流过的物质的埋葬。

  “在文章中我们探讨了所有能够想到的可能性,” 尼什说道。“没有一种可能性说得通,除了中纬度地区现在或者过去可能变得异常潮湿,且陨石坑的确存在那里,只是我们并没有观测到它们。”

  地下含水层的存在或可以解释另一个神秘之谜。土卫六的大气层都是甲烷,后者会与太阳发出的紫外线发生反应,从而产生液态乙烷。随着时间的推移,土卫六形成了一个几百米深的乙烷海洋。当卡西尼号探测器到达土卫六时,他们只发现了极地湖泊。“所以问题是,那些乙烷哪里去了?” 尼什说道。湿地的存在或可能表明它渗入地表,形成类地球地下水的地表下液态层。

  “这是一个很重要的问题,”卡西尼号小组成员、美国纽约康奈尔大学乔纳森·路宁(Jonathan Lunine)这样说道,他并没有参与这项新研究。“我们知道甲烷不可能存在太久,除非我们观察土卫六历史上的某段罕见时期,一定存在一个甲烷重新供应的机制。任何我们能做的以了解地壳处到底有多少甲烷或者乙烷都是异常重要的。”

  路宁认为湿地的观点是一个非常有趣的假设。接下来需要做的便是获得更多雷达数据。“利用卡西尼号的高分辨率数据,我们已经绘制了一大半土卫六的地形。土卫六厚重的大气层使得一切测绘变得非常困难。但卡西尼号的观测快接近尾声了。”

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