最有希望孕育生命的土衛六，被發現猙獰的一面，表面沙塵暴肆虐
2023-03-31 09:12:41 2
由華盛頓州立大學科學家領導的一個國際小組曾經根據天體的可居住性和與地球的相似性對在宇宙中發現的天體進行了排名。在這個排名中，承載著巨大人類希望的火星僅排在第三位，而歐羅巴排在第四位。首先是土星最大的衛星——土衛六。
在太陽系的所有衛星中，只有土衛六有完整的大氣層。此外，和地球一樣，土衛六的大氣也是由氮主宰的。甚至，土衛六的大氣比地球的大氣更誇張，氮佔97%，地表大氣壓力比地球大一半，而且空氣體循環非常快。這空氣體循環不涉及風速。事實上，土衛六表面的風速可能非常慢。然而，因為重力只有地球的1/6，土衛六的大氣非常鬆軟。
泰坦的塵魔
最近，愛達荷州博伊西州立大學的行星科學家布萊恩·傑克遜在《地球物理研究雜誌》上發表了他的最新研究成果。這篇文章的標題簡單明了，直接進入主題:「泰坦上的塵暴」。
塵暴:這個概念最初不是傑克遜為了誇大土衛六的表面環境而發明的，而是很久以前的事了。一般來說，塵暴是指一種威力大、壽命短、形狀特殊的氣旋，看起來有點像小龍捲風。小的只有半米寬，幾米高，大的有十幾米寬，一千米高。塵暴通常是由對流驅動的，可以在晴天產生，但由於時間短，它們通常不會對地球造成任何損害。
卡西尼號探測器在墜入土星大氣層之前已經反覆探測了土衛六。根據卡西尼的觀察，土衛六表面的30%被沙丘覆蓋，都位於赤道附近。與地球不同，泰坦的沙丘不是真正的沙子，而是碳氫化合物。每當土衛六表面爆炸時，它就會爆炸碳氫化合物顆粒。
(圖片說明:土衛六地圖，紫紅色區域是由碳氫化合物構成的沙丘)
泰坦塵暴和火星沙暴的區別
結果，科學家們想到了火星，另一個被沙塵暴摧毀的天體。
在火星表面，沙塵暴經常在世界各地肆虐，非常可怕。阻擋太陽的塵埃有時可以達到每秒180米的速度(地球上12級風的速度只有每秒32.6米)，並且可以持續幾個月。在這樣的沙塵暴下，整個星球被灰塵覆蓋。
事實上，我們還沒有在土衛六的表面發現塵暴。然而，由於土衛六表面的塵埃主要集中在赤道地區，我們可以推測它沒有經歷過像火星這樣的全球性恐怖塵暴，但在赤道附近塵暴猖獗。我們對土衛六的觀察仍然很少，塵暴也不會持續很久，所以我們沒有目睹它是可以理解的。雖然沒有火星沙暴強大，但這個塵暴在土衛六的碳氫化合物循環中也扮演了重要角色。
那麼，土衛六表面的塵埃到底是從哪裡來的？
(圖片說明:泰坦表面的香格裡拉沙海)
科學家認為這些塵埃可能是從土衛六大氣中落下的碳氫化合物氣溶膠。"雖然我們稱它為塵埃，但它不同於地球或火星上的塵埃."傑克遜說。地球或火星上的塵埃是從母體地質結構中分離出來的礫石，但土衛六上的塵埃可能是粘性的。
泰坦與地球塵暴的區別
傑克遜用計算機模擬了土衛六表面的塵暴現象，但當他輸入實際觀測風速時，模擬顯示揚起的灰塵和沙子數量超過了預期。「可能有其他機制幫助塵暴揚起灰塵，或者我們的等式有問題。傑克遜這樣解釋。
事實上，我們仍然沒有完全理解地球表面的塵暴現象。我們通常認為塵暴不需要風來啟動，但是在溫暖乾燥的環境中，溫暖空的氣體上升成渦流，從而捲起灰塵並形成塵暴。然而，關於塵暴的形成機制並沒有明確的結論，這只是一個流行的說法。
在地球上，塵暴很容易受到空氣溼度空的幹擾。例如，一場雨過後，地表溫度將會下降，沙塵暴將不再能夠肆虐。雖然土衛六表面會有甲烷雨，但頻率很低，有些地方每10年就會有一次大雨。雖然這種雨需要幾個「泰坦年」才能蒸發，但它對塵暴的抑制作用可能非常有限。因此，傑克遜推測泰坦表面的塵暴會比地球更肆無忌憚。
塵暴的意義
我不認為我需要說太多關於大氣對一個星球有多重要的事情。
一些當地的天氣變化可能會影響全球氣候，這就是所謂的蝴蝶效應。因此，土衛六表面是否有塵暴也可能影響土衛六的可居住性。
我們不會對土衛六表面是否有塵暴困惑太久。根據美國宇航局的計劃，他們將在2026年4月左右發射一個專用於研究土衛六的探測器——蜻蜓探測器，對土衛六表面進行實地調查。
蜻蜓探測器是一種非常先進的無人駕駛飛行器。它的主要目的是研究土衛六表面的生命跡象和可居住性。研究對象之一是赤道附近的地區。
(圖片說明:蜻蜓探測器著陸和啟動飛行圖)
屆時，無論土衛六表面是否有塵暴，蜻蜓探測器都會給我們一個明確的答案。同時，美國宇航局的科學家也應該為那裡的沙塵暴做好準備。他們不僅要考慮如何觀察泰坦的機制和影響，還要注意不要讓蜻蜓探測器被塵暴摧毀...
