在墜入死亡之前,卡西尼號宇宙飛船在土星的衛星泰坦的海洋中看到了秘密


在墜入死亡之前,卡西尼號宇宙飛船在土星的衛星泰坦的海洋中看到了秘密


一幅插圖顯示了卡西尼號航天器在背景中調查土衛六及其母行星土星(圖片來源:NASA/Robert Lea)
據美國太空網(Robert Lea):美國國家航空航天局的卡西尼-惠更斯號航天器可能在七年前戲劇性地結束了其20年的探索土星附近的任務,當時它墜入了這顆氣態巨星 , 但它仍在提供科學成果 。
康奈爾大學的天文學家利用卡西尼號收集的雷達數據 , 收集了有關土星最大衛星泰坦液態海洋的最新信息,泰坦由碳氫化合物組成,碳氫化合物是一類由碳和氫組成的有機化學物質 。例如,這一類包括甲烷和乙烷等化學物質 。
該團隊能夠分析位于世界北極附近的泰坦海洋的成分和“粗糙度” 。研究人員發現了平靜的甲烷海洋,潮汐平緩 。這不僅是之前對泰坦海洋的研究未能揭示的,而且為未來對太陽系海洋衛星的研究奠定了基礎 。
用于做出這些新發現的卡西尼號數據是使用“彈道雷達”收集的,該雷達涉及航天器將無線電束對準土衛六 , 然后反射到地球 。
其效果是泰坦表面反射的偏振,從兩個不同的角度提供了視圖 。看到信號反射回卡西尼號的標準雷達只提供了一個視角 。
康奈爾大學天體物理與行星科學中心(CCAPS)研究員、團隊成員Valerio Poggiali在一份聲明中表示:“主要區別在于,雙基地信息是一個更完整的數據集,對反射表面的成分及其粗糙度都很敏感 ?!?。

在墜入死亡之前,卡西尼號宇宙飛船在土星的衛星泰坦的海洋中看到了秘密


一張顯示土星衛星內部的圖,包括它的深海 。(圖片來源:A.D.Fortes/ULC/STFC)
卡西尼號于1997年10月15日發射,然后花了七年時間才到達土星系 。美國國家航空航天局于2017年將卡西尼號與土星相撞,以防止航天器最終撞上這顆氣體巨星146顆已知衛星中的一顆 。
Poggiali及其同事使用的彈道雷達數據是卡西尼號在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 。對于這些彈道雷達數據集中的每一個,卡西尼號最接近土衛六時都看到了表面反射 , 然后又一次遠離月球 。
研究人員檢查了對泰坦三個極地海洋的觀測結果:克拉肯海、利吉亞海和彭加海 。他們發現,碳氫化合物海洋表層的組成取決于位置和緯度 。特別是 , 海怪海最南端表面的物質在反射雷達信號方面最有效 。

在墜入死亡之前,卡西尼號宇宙飛船在土星的衛星泰坦的海洋中看到了秘密


卡西尼號宇宙飛船看到的土星最大的衛星土衛六 。(圖片來源:美國國家航空航天局/加州理工學院噴氣推進實驗室/太空科學研究所)
當卡西尼號觀測土衛六時,土衛六的三個海洋似乎都很平靜 , 航天器看到了大約3.3毫米的海浪 。在碳氫化合物海洋與海岸相接的地方,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闊液態海之前都是純甲烷 。” ?!斑@就像在地球上 , 淡水河流流入海洋并與海洋的咸水混合 ?!?br>該團隊表示,這一發現符合土星衛星的氣象模型,該模型預測 , 降落在土衛六上的雨水主要是甲烷,含有少量乙烷和其他碳氫化合物 。
Poggiali補充說,該團隊正在繼續使用卡西尼號在研究泰坦13年期間生成的數據 。他總結道:“仍有大量數據有待充分分析,以產生更多發現 ?!??!斑@只是第一步 ?!?br>該團隊的研究于周二(7月16日)發表在《自然通訊》雜志上 。