专家发现土卫六地表活跃但存在液体可能极小

专家发现土卫六地表活跃但存在液体可能极小

--------------------------------------------------------------------------------

http://www.sina.com.cn 2004年11月25日 10:01 北京科技报

　　文/蔡双玲

                               
登录/注册后可看大图

艺术家描绘出来的土卫六效果图　供图/Photocome

                               
登录/注册后可看大图

土卫六 供图/Photocome

                               
登录/注册后可看大图

土卫六较黑暗地域像一只猫

　　由美国航天局与欧洲航天局及意大利航天局合作的项目工程：探索土卫六“卡西尼—惠更斯”项目引起了科学界的重视。科学家们已经知道土卫六不是一个布满火山口的死世界，而是一个非常有趣的地方。




 


　　飞行的初步成果显示，土卫六的地表是比较年轻的，但是存在液体的可能性极小。质的观念正发生着一场彻底的革命。

　　据美国国家航天局发布，卡西尼雷达探测显示土卫六有着年轻而又活跃的地表结构。

　　“从此次飞行开始的两天内，我们对土卫六的理解得到了惊人的增长，”卡西尼跨专业科学家———亚利桑那州图森大学乔森那.鲁尼耐博士说道，“土卫六是一个有着复杂而又活跃的地质进程的地方。我们仍然不知道有多少的固体和液体。我们在它的表面几乎看不见陨石坑，这个事实告诉我们土卫六的地表是年轻的。”

　　飞行中，“卡西尼”绘制了土卫六大约1%的地表图。土卫六北半球仍然不能使用光学成像，但是雷达成像能够显示出低至300米高空的一些详细数据和特征，可以看出土卫六的地质特征有相当大的差异。

　　雷达的测绘在土卫六北半球覆盖了一个长1960公里、宽120公里的狭长地带。在卡西尼发回的首批关于土卫六的雷达图像里面，主要可以分为两个部分，就是明亮的区域和黑暗的区域。

　　较为明朗的区域代表着粗糙的地带，较黑暗的地域被认为是平滑面。图像突出了一些较为黑暗的地带，这个地带被卡西尼队称为“茜茜猫”或“万圣节猫”，这是以一个卡西尼队员的女儿的名字来命名的，因为这个女孩指出它的表面看起来像猫的形状。

　　据美国国家航天局介绍：由于卡西尼空间探测得到的新观测数据，关于土卫六性质的观念正发生着一场彻底的革命。据美国航空局喷气推进实验室的行星科学家罗伯特.尼尔森称，一切都改变了。他在美国天文学协会的行星学分会年会上说：“原先示例的基础已经被动摇了。”在雷达的图片中，能看到一个符合活跃地质特征的显著明亮地带，至于它是什么，存在多种可能性，但一个大的可能性是它是一个火山熔浆流或者冰火山。

　　卡西尼雷达小组成员、安雷泽那大学的来佛.罗伦兹博士说：“它可能是流动的某种东西，它也可能是因腐蚀而形成的沟壑，现在下结论还为时过早。但是它看起来非常像从土卫六表面冒出来的东西，它可能是某种火山熔浆流，它类似于地球上的火山活动。”

　　其中相对黑暗区域比较光滑，该事实导致科学家推测出这个区域可能是一系列湖泊，但是他们十分谨慎地指出这些推测还不能确定。

　　因为光学照片显示在土卫六的黑暗区域中存在着相当大的起伏，而这些黑暗区域原来被认为是湖或海，但如果是一个液体表面，光学照片的显示应该是平坦的。雷达反射成像的结果也证明了这种起伏的存在。

　　卡西尼成像队的队长伯克.卡罗林说：“没有海洋存在的证据。”尽管从至少四个不同位置的角度进行了观测，而且距离只有1200公里，这些原来被认为是液面的部分还是没有显现出任何相应的镜面反射迹象，并且它像骨架一样的干燥。

　　多少年以来，流行的观念一直是：除了地球以外，遮盖在永久云层下的土卫六是太阳系中表面被深达3公里的巨大湖面或洋面覆盖的唯一所在。因为土卫六的表面温度低达-179℃，过去人们认为土卫六上的液体是如乙烷此类的碳氢化合物而不是水。人们一直希望这些液体中蕴育着生物分子发展的早期形态甚至初级的生命形态。

　　近至2003年，地面雷达的观测数据还强有力地证明土卫六多达四分之三的表面是湿的，虽然卡西尼带回来的新的特写镜头只覆盖了土卫六表面的一部分，但已完全推翻了上述说法，并显示出在土卫六表面上存在液体的可能性是极小的。

　　另外，卡西尼携带的光学相机所拍摄的照片还显示了土卫六的地表有许多条痕。这些条痕可能是由于风吹动一些地表物质或者流动的氮氢化合物液体、一些像冰河之类的冰片移动之时而留下的。科学家在土卫六的大气图像中也看到一些多样的阴雾层，一直延伸到地表的500公里之外，土卫六地表的大气密度大约是地球的四倍。

　　土卫六是一个地质活动活跃、存在有机物的地方，对其继续研究有着重大的意义。

　　此次卡西尼号所携带的成像设备包括多部红外照相机和雷达装置，拍出的照片比先前所有的太空船和地面望远镜所拍摄到的照片都要清晰100倍以上，卡西尼号携带的可见光红外扫描辐射计能够描绘出土卫六表面的矿物和化学特征，是迄今有关土卫六的最好照片。

　　借助这些科学仪器，人们首次清晰地看见了土卫六的表面。在卡西尼号上的雷达仪器通过发射电波信号到土卫六表面和掌握信号返回的情况来工作。这就类似于通过计算你的声音通过一个大峡谷的时间，然后才能知道这个峡谷的宽度是多少，无线电波能够穿透环绕土卫六的浓云迷雾。“雷达现行模式下的那种积极的工作方式，犹如对着土卫六大声的叫喊并听取它的回声，”卡西尼雷达队的成员、亚利桑那州图森大学的拉尔夫.劳瑞滋解释道，“但是我们也仅仅能够使用灵敏的雷达接收器———辐射性测定术来听取。这些辐射测定的数据显示了地表合成物的早期迹象，对此种现象的一个解释就是土卫六是一个存在着有机物的地方。”

　　在美国天文协会行星学分会第36届年会上，卡西尼的雷达小组向大会提交了这些图像。反射回卡西尼号的信号越多，测绘的区域就越清楚。因为有大量的数字计算工作要做，所以把电波信号转变为雷达图像是一件费时的工作。罗伦兹说：“天然的雷达图像是不存在的。”卡思尼号的科学家们已经知道土卫六不是一个布满火山口的死世界，而是一个非常有趣的地方。

　　看来将来的进展是非常有趣的，科学家的任务也是颇为艰巨的。“揭开土卫六的秘密就像在读一本神秘的小说”，“看起来就好像我们在建造一个无顶的迷宫”，鲁尼耐说，“在以后的几年中把卡西尼和惠更斯所提供的线索整合到一起是非常必要的。有时候我们将会犯错误，我们需要把这些碎片分开，在最后再把它们组合到一起，直到一个关于土卫六性质和进化的图画进入我们的视野为止。”

　　卡西尼所携带的子探测器———惠更斯号，将于2004年12月25日与卡西尼号分离，2005年1月15日进入土卫六大气层，并最终在土卫六表面南纬10°，东经160°附近区域着陆。这次卡西尼掠过土卫六将对惠更斯的着落点进行拍照，为科学家提供惠更斯着落地点的地形草图。