土衛六上發現不同尋常的湖泊，疑為遠古巨型爆炸遺留下的「疤痕」

2023-03-31 16:11:36 1

土星最大的衛星土衛六可能有著超乎天文學家想像的暴烈歷史。

新的研究表明，散布在土衛六表面的甲烷湖可能是由衛星表面下的一些熱氮氣爆炸形成的。

插圖:卡西尼的泰坦圖像

這一發現揭開了美國宇航局在土星卡西尼號任務中返回的這些湖泊未知數據的神秘面紗。卡西尼號的任務開始於1997年10月，2018年9月探測器在土星墜毀後，任務被認為是「死亡」。

插圖:土星

數據顯示，在土衛六北極附近，有一群邊緣高出海平面數百英尺的小湖。這個結果讓科學家們感到驚訝，畢竟泰坦上所有其他的湖泊都是由陸地侵蝕形成的，這應該導致泰坦上所有懸崖的「滅絕」。

然而，氮爆炸可以積累足夠的能量，產生高邊爆炸坑，堆積爆炸碎片，這也是我們現在看到的湖泊的起源。

琳達·斯皮爾克是執行卡西尼號任務的科學家之一，她對此事持中立態度，她在一份新聞稿中說:「用氮爆炸解釋小湖泊周圍陡峭邊緣的起源與以前完全不同。這也導致這些邊緣的形成成為一個巨大的謎團。」

這項研究也發表在《自然地球科學》雜誌上，並提供了新的證據——數百萬年前，土衛六的冷表面溫度(-290℉-180℃或更低)為液氮提供了一個合適的生存環境。

另一位負責這項研究的人、卡西尼號任務的科學家之一喬納森·魯寧(Jonathan Lunine)也在新聞稿中提到:「這些被高聳的凸起邊緣包圍的湖泊很可能是泰坦歷史上一個時代的標誌。那時，液態氮存在於土衛六的表面和外殼中

插圖:泰坦湖高聳的邊緣

泰坦「冰河時代」後的溫度上升可能是爆炸的原因。

類似於地球上由溶解在水中的石灰石形成的湖泊，泰坦上的大多數湖泊是由溶解在冰基巖中的甲烷形成的水庫。但是讓科學家們困惑的是，圍繞小湖高高築起的「牆」有幾十英裡寬。在被侵蝕和風化的泰坦上，這是一個不可能的奇蹟。

這項研究的國際小組負責人朱塞佩·米特裡在一份新聞稿中說:「事實上，這些坑的形狀與爆炸形成的形狀一致。高聳的邊緣應該是由這些坑內的物質噴射造成的。這是一個完全不同於「甲烷理論」的過程。"

科學家已經證實，在土衛六上，有無數個冷熱交替的時期。在陽光的作用下，大氣中的甲烷會相對減少，這種溫室氣體的減少會導致溫度下降。但神奇的是，泰坦上的甲烷具有極強的生命力，消失後不久將會「重生」。(至於甲烷的具體原因，科學家們還不確定。)

與地球上的水循環相比，土衛六上的「氮循環」可以說非常相似，並且已經被複製粘貼。科學家指出，處於「冰河時代」的土衛六有一個含氮量很高的大氣層。這些氮氣會像雨一樣落下，積聚在地表下的地殼中，形成一個循環。

插圖:克拉肯海的黃昏，這是人類所知的最大的甲烷湖——泰坦。

新的發現表明，當大氣中甲烷氣體的濃度上升時(今天土衛六大氣中甲烷的含量高達5%)，潛伏在地表下的液氮將開始變得「又熱又幹」，並逐漸變成易燃易爆的氮氣。氮氣將迅速膨脹並爆炸，最終在土衛六表面形成一個爆炸坑。

從卡西尼號在土衛六上的最後一個近距離探測器獲得雷達數據後，米特裡的團隊將土衛六上的爆炸坑與地球上由水和巖漿爆炸造成的爆炸坑進行了比較，發現土衛六上的這些爆炸坑確實與地球上的相似。

更多的數學證據表明，加熱後泰坦表面下液態氮的爆炸力足以「吹滅」我們今天看到的湖泊。

插圖:在土衛六上，碳氫化合物海洋上聚集著氫化碳冰

資料來源:美國航天局/JPL-加州理工學院/美國地質調查局

土衛六上的湖泊及其表面環境可能會孕育生命

儘管液態甲烷和液態乙烷與水不同，但土衛六是太陽系中除地球以外唯一能在地球表面找到穩定液體的恆星。與此同時，在甲烷和氮氣的相互作用下，地球上富含碳的有機化合物的數量已經達到飽和。結合上述條件，生命在這個星球上誕生的可能性是無限的。(儘管攜帶甲烷和乙烷的湖泊、河流和海洋可能孕育出與地球截然不同的生命。)

卡西尼號還探測到土衛六表面下60英裡處有一大片充滿生命的水域。雖然沒有足夠的光線，這樣的環境已經滿足了生物的生存條件。