NASA 的卡西尼探测器利用红外相机绘制了土星最大的卫星土卫六的表面之下。 （图片来源：NASA/JPL-Caltech/University of Nantes/University of Arizona）地球上的大 探索时代或许已经结束，但在比水星还大的土卫六上，探索时代才刚刚开始。NASA 的 卡西尼探测器对这颗卫星（以及土星和其他卫星）进行了 13 年的探测，甚至还部署了一个着陆器 惠更斯号，降落到土卫六的表面。尽管卡西尼的任务已于 2017 年结束，但其数据仍然存在，行星科学家们不断了解更多关于这颗奇怪的、类似地球的卫星的历史和地表特征。研究人员在土卫六上发现了令人惊讶的多样化景观，从广阔的平原到沙丘，甚至还有河流和湖泊。但是，由于这里非常寒冷，这些特征是由 液态甲烷 和其他有机化合物组成的，它们流淌在坚硬的岩石状冰床之上。然而，由于这颗卫星的大气层是一层浓密的薄雾，很难获得对地表的高质量观测。但即使云层使得获取数据变得困难，本周发表在《 自然天文学》上的一篇论文表明，一种新的分析技术在 绘制土卫六图像和理解其微妙的地表特征方面有多么有用。而且，几乎是意外之喜，它还发现了一个完全出乎意料的特征：一条暴露的基岩冰带，几乎环绕了这颗卫星的半周。
一场尘暴在土卫六上呼啸而过。（图片来源：NASA/ESA/IPGP/Labex UnivEarthS/University Paris Diderot）
简易主成分分析
这项新技术被称为主成分分析（PCA），它可能对土卫六爱好者来说是一个游戏规则的改变者。PCA 不像卡西尼 照片那样逐个检查像素来寻找细节和数据，而是考察给定区域的所有像素，以发现地貌的趋势。这不仅产生了更精细的数据，而且比以往逐像素进行分析的主流方法也节省了大量时间。为了测试他们的新工具，并试图回答为什么有些基岩冰区域会暴露出来的问题，国际研究团队将 PCA 应用于土卫六赤道地区（从南纬 30° 到北纬 30°）的一半区域。他们之所以选择赤道地区，部分原因是该区域已经有相对较好的数据，包括惠更斯着陆器提供的第一手资料。这使得检查他们的结果变得容易。一旦一切都相关联并且确实被发现是准确的，该团队就获得了土卫六上水冰的高清分布图。作者写道，奇怪的是，它形成了一个明显的模式。“我们的 PCA 研究表明，水冰在土卫六赤道表面暴露不均匀，但并非随机。大部分暴露的富冰物质沿着一条长而近乎线性的走廊延伸 6,300 公里，”或近 4,000 英里。这大约是土卫六总周长的 40%。作为参考，美国东西跨度不到 3,000 英里。
土卫六新发现的 4,000 英里长的冰走廊在这三张卫星表面图中标示为蓝色。（图片来源：NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute）
暴露的土卫六
总而言之，这一发现很奇怪。“作者写道，这条走廊令人费解，因为它与地形或地下测量结果不符。他们还指出，土卫六上其他富含暴露基岩冰的区域是“被陨石坑挖掘或被侵蚀暴露”的地方。所以，基本上，没有已知的模式，他们也无法解释这个巨大而新发现的外星世界特征。
该团队表示，这条冰走廊可能形成于过去十亿年间，当时土卫六仍处于地质活跃期。他们特别想知道这是否与天文学家推测的当时发生的“主要 冰火山
事件”——一种冰火山活动——有关。但作者表示，为了真正回答这个问题以及土卫六的其他谜团，还需要进行额外的研究。现在 PCA 已被证明在这种任务中效果很好，土星最大的卫星可能迎来一个新的发现和解答的时代。
