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爆炸可能在土星的卫星泰坦上形成了湖泊

土卫六的气候变化揭示了陨石坑湖泊的爆炸性起源,暗示土星卫星上的大气发生了重大变化。

作者:Erica Naone
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这张艺术家的概念图描绘了土卫六北极的一个湖泊,展示了激发该理论的隆起特征:爆炸性的液氮团可能正在形成陨石坑,这些陨石坑随后成为湖盆。图片来源:NASA/JPL-Caltech

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土星的卫星土卫六是一个遥远而寒冷的世界,但它也与地球的地貌有着令人着迷的相似之处。液态湖泊和海洋点缀着它的地貌,尽管填满它们的甲烷和乙烷与地球上的水相去甚远。现在,一项新理论认为,其中一些液体可能就是爆炸形成的。如果是这样,土卫六可能与地球有另一个相似之处:气候变化。

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在一项周一发表在《自然地球科学》杂志上的研究中,研究人员提出,液氮团块可能在气温升高的条件下从土卫六的地壳中爆炸出来。形成的陨石坑随后可能被液态甲烷填满。

该研究的合著者、康奈尔大学(纽约)的天文学家乔纳森·卢宁表示,美国宇航局卡西尼号任务的数据启发了这项新理论。该航天器在土卫六的一些湖泊周围发现了“奇怪而非常引人注目的特征”。这些湖泊周围环绕着陡峭的山脊和堤岸,这无法用先前的湖泊形成理论来解释。但它们可以被解释为爆炸的结果。

研究人员将这些湖泊与亚利桑那州的霍皮台地火山田等地球上的地貌进行了比较。

该研究的首席作者、意大利 G. D’Annunzio 大学(朱塞佩·米特里)表示,这些爆炸形成的陨石坑湖泊是土星最大卫星——太阳系中唯一拥有浓厚大气的卫星——气候变化的证据。

他表示:“这是土卫六至少经历过一次从过去寒冷时期到现在的气候变化的证据。”米特里补充说,这很可能是由于作为温室气体的甲烷含量变化引起的,而导致土卫六变冷和变暖的确切原因尚有待争论。

“土卫六湖泊所在地弹坑具有爆炸性起源的想法是新颖而迷人的,”以色列魏茨曼科学研究所的行星科学家奥德·阿哈龙森表示,他并未参与这项研究。

约翰霍普金斯大学应用物理实验室的资深行星科学家拉尔夫·洛伦兹说,这些湖泊的隆起边缘长期以来一直是个谜。他表示,虽然某种喷射或冒泡似乎是它们形成的一个合理的解释,但可能也有一些方法可以使它们“不必诉诸如此灾难性的场景”而逐步形成。他补充说,土卫六的化学和物理过程提供了更多值得探索的内容。

尽管卡西尼号航天器已于 2017 年被故意坠入土星,但卢宁预计在未来十年内,卡西尼号任务的数据将为土卫六带来更多令人着迷的发现。科学家们仍在研究任务期间收集的数据集。其他机会可能来自美国宇航局计划于 2026 年发射到土卫六的机器人着陆器“蜻蜓”,该着陆器也可能为我们了解土卫六的气候变化提供清晰的认识。

虽然人类在不久的将来不太可能访问土卫六,但卢宁开玩笑说,参观地球上的一个爆炸陨石坑湖,例如意大利的内米湖,可能是最接近的体验。“总有一天,我可以坐在那些俯瞰点之一,喝上一杯美味的意大利葡萄酒,俯瞰湖泊,想象我不在罗马,而是在土卫六,”他说,“那里的不是水,而是液态甲烷。”

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