美國宇航局卡西尼探測器拍攝到土衛(wèi)六表面由冰凍的固體碳氫化合物顆粒構(gòu)成的沙丘?？雌饋硭鼈兊男螒B(tài)和地球沙漠中的情景非常相似

美國宇航局正在土星軌道運行的卡西尼號探測器發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六“泰坦”表面的沙丘也會發(fā)生和地球上非常相似的變化，甚至整片沙漠的景象也同樣呈現(xiàn)出和地球上非常相似的景致。

　　但是這種相似也就到此為止了，因為兩者之間的巨大差異是顯而易見的：土衛(wèi)六表面那些300英尺(約合91米)高，1英里(約合1.6公里)寬的沙丘并非由主要是石英的沙子組成，而是冰凍的碳氫化合物“沙粒”——究其成分，更像是固體的石油，而非沙子。在土衛(wèi)六表面分布著400萬平方英里(約合1000萬平方公里)的沙漠，幾乎和美國的國土面積相當(dāng)。對于這些沙丘成因的研究將有助于科學(xué)家們理解這顆籠罩在濃密大氣下方神秘星球的氣候模式。

　　對于卡西尼探測器發(fā)回數(shù)據(jù)的分析結(jié)果顯示土衛(wèi)六表面的沙丘也會形成和地球上沙漠中類似的形態(tài)。這些研究結(jié)果給出了有關(guān)這顆衛(wèi)星氣候以及地質(zhì)歷史的最新線索。在土衛(wèi)六表面，沙丘遍布的沙漠是面積第二大的地形單元，最大的地形單元則是平原。因此對于這些地形的研究將極大地增加我們對于這顆星球獨特環(huán)境的理解。

　　盡管從形狀上看起來，土衛(wèi)六上的沙丘和地球上納米比亞或阿拉伯半島上看到的縱向沙壟并無多大差異。但是從我們的標(biāo)準(zhǔn)來說，土衛(wèi)六上的沙丘規(guī)模巨大。平均的說，土衛(wèi)六表面的沙丘有1~2公里寬，100米高，數(shù)百公里長。然而，它們的大小和空間分布各處存在差異。這一點反映出它們形成和演化的環(huán)境條件因素。

　　根據(jù)卡西尼探測器發(fā)回的雷達探測數(shù)據(jù)，美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)前博士后研究員，愛麗絲-李·戈爾(Alice Le Gall)和她的合作伙伴合作開展研究，發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六表面的沙丘大小至少受到兩個因素的控制：海拔高度和緯度。

　　研究顯示，位于海拔更高地區(qū)的沙丘一般傾向于顯得更纖細，相互之間的間距也更寬一些。卡西尼雷達偵測到的這種沙丘之間間距的擴大或許暗示這些高地地區(qū)缺乏足夠的沙粒覆蓋。也就是說，形成沙丘所需的沙粒似乎都集中在土衛(wèi)六表面的低地地區(qū)?？茖W(xué)家們認(rèn)為土衛(wèi)六表面的沙粒并非像地球那樣主要是由硅質(zhì)礦物組成的，而是固態(tài)的碳氫化合物顆粒，其來源是“大氣降水”后的凝結(jié)。隨后這些降落地面的碳氫化合物被某種我們尚未可知的作用機制“研磨”成1毫米左右粒徑的細微顆粒。

　　而在緯度方面，土衛(wèi)六表面的沙丘似乎集中于其赤道地區(qū)，更具體的說是在南北緯30度之間。并且這些沙丘自南向北似乎顯示出減少的趨勢。愛麗絲和同事們認(rèn)為這可能和土星的偏心軌道有關(guān)。

　　土衛(wèi)六上的每一個季節(jié)都相當(dāng)于地球上的7年。土星的軌道顯示出輕微的偏心率(即軌道橢圓的扁率)，這樣的結(jié)果是土衛(wèi)六的南半球擁有一個時間上較為短暫但是更加高溫的夏季。因此土衛(wèi)六南半球的夏季或許更加干燥，這就意味著這里的地表濕度更小一些。

　　而地表的干燥度越高，沙粒被風(fēng)力搬運并堆積成沙丘的可能性便越高。愛麗絲說：“當(dāng)你在土衛(wèi)六上往北走，我們相信你會觀察到土壤濕度的上升，這讓沙粒的可移動性下降，因此，其結(jié)果便是：形成沙丘的過程變得更加困難。”

　　另外的一些現(xiàn)象似乎也支持她們的研究結(jié)果：如土衛(wèi)六表面的湖泊和海洋的分布在緯度帶上的分布并非是均勻的。這些巨大的液體聚集地顯著地集中在北半球，這也從另一個側(cè)面證明土衛(wèi)六北半球的土壤或許更加潮濕，也就等于說明這里的沙粒不容易被移動從而堆積成沙丘。

　　尼古拉斯·奧托貝利(Nicolas Altobelli)是歐空局卡西尼-惠更斯項目科學(xué)家，他說：“理解這些沙丘的成因并嘗試對它們的大小，形狀和分布進行解釋，對于我們理解土衛(wèi)六的氣候和地質(zhì)特征非常重要。”(晨風(fēng))

責(zé)任編輯：徐陽

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