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泰坦岩石

美国宇航局科学家克里斯·麦凯在关于惠更斯号着陆器的一次演讲中,揭示了土卫六的冰冷地表和有趣的液态甲烷雨。

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本周一,我有幸参加了美国宇航局科学家 克里斯·麦凯 的一次演讲。2005 年 1 月,一艘名为惠更斯号(发音为“HOY-gens”)的着陆器登陆了土卫六,土星最大的卫星。这是一项了不起的成就!麦凯是惠更斯号上某仪器的联合研究员。他来到我的大学,讲述了那颗奇特的卫星。每当听到一场精彩的演讲,我都会试着从中学习一个有趣的知识点。这次我真的做到了,现在我要和你们分享。土卫六很大,作为卫星来说。它的直径比我们的月球大 50%,质量大 80%。这意味着它的密度比我们的月球小。月球主要是岩石,所以土卫六一定主要是比岩石密度低的物质。我们知道太阳系那个区域有很多水冰,所以土卫六有很多水冰的可能性很大。但土卫六非常冷。非常冷:-180 摄氏度!在这个温度下,冰会变得非常坚硬,就像地球上的岩石一样。现在让我稍微跑题一下。土卫六有大气层。它主要是氮气(和地球一样!),大约有 10% 的甲烷。在这个温度和压力下,甲烷也可以以液态存在。所以甲烷可以以液态从空中降落,积聚在洼地里,像地球上的水一样流动。还在听吗?太好了!现在看看这张令人惊叹的照片:

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那是惠更斯号相机拍摄的土卫六表面。左偏中部的平坦“岩石”大约有 15 厘米(6 英寸)宽,旁边那个更圆的“岩石”大约有 4 厘米(1.5 英寸)宽。那些不是岩石:它们是冰!就像我说的,在土卫六上,冰就像岩石。说实话,那些是不是冰还不确定;惠更斯号上的一些仪器表明是冰,另一些则不是。我怀疑它们的外部覆盖着某种物质,干扰了仪器,但我不是专家。不过,它们似乎主要是冰。但看看它们有多圆!几乎就像是被侵蚀的。另外,已知距离这些“岩石”不远的地方有类似河床的特征,它们所在的平原看起来很像干涸的河床。这难道是液态甲烷流淌过的地方吗?还有更多,这简直太酷了:惠更斯号上有一个加速度计,这是一种测量探测器在坠落到表面过程中减速度的仪器。它也测量了撞击时的读数。如果表面是坚硬的岩石,那么探测器撞击表面时,加速度计会有一个很大的尖峰,然后就没有了。如果撞击到液体,它会在液体中上下晃动。但加速度计显示的是,撞击有一个很大的尖峰,然后有一个单一的反弹。这并不是人们对固体或液体表面所期望的,但 撞击到像泥一样粘稠的东西 时就会发生。泥!似乎惠更斯号着陆的地方最近刚下过甲烷雨。甲烷会像河流一样向下流淌,然后流入某个盆地。经过数百万年的反复发生,水冰“岩石”被侵蚀并变得圆润。但每一次,就在下雨之后,地面都会变得湿 soggy。惠更斯号是在下雨后不久着陆的吗?也许是在潮湿季节后几个月?没人知道,麦凯也只是猜测。但这是一个多么惊人的想法!我们北加州有雨季,如果一个外星探测器在这里着陆,比如说在四月,然后落入每年春天给我们带来麻烦的泥巴里,它可能会得到一个与我们从惠更斯号那里得到的读数相似的读数。但我们的泥巴含有硅、氧、泥土和生物有机化合物,而土卫六的泥巴含有甲烷、乙烷和简单的碳氢化合物……所有这些都在季节性的 94 开尔文下。所以,这是我从这次演讲中学到的一个想法:虽然距离有十亿英里,但也许土卫六并没有那么陌生。我以前说过,而且我敢肯定以后还会再说很多次:我爱这些东西!

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