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天文新知

新研究認為泰坦湖泊是炸出來的

This artist's concept of a lake at the north pole of Saturn's moon Titan illustrates raised rims and rampartlike features such as those seen by NASA's Cassini spacecraft around the moon's Winnipeg Lacus. Credits: NASA/JPL-Caltech(圖說)藝術家所想像的泰坦北極小湖泊的外觀,湖岸是高聳、凸起的輪廓。 Credits: NASA/JPL-Caltech

透過卡西尼號的雷達數據,科學家們很早就發現了土衛六泰坦上頭有著許多甲烷湖泊,但卻對於高達數十公尺、甚至上百公尺的湖岸峭壁百思不得其解。最近一份新研究則認為,這些湖泊盆地是起源於氮氣爆炸,相關結果發表於9月9日的Nature Geoscience

泰坦是除了地球之外唯一表面擁有穩定液體的星體,不過和地球不同的是上頭不是水,而是由液態的甲烷和乙烷等碳氫化合物組成。大多數的科學家認為泰坦湖泊是液態甲烷溶解了岩石中的有機化合物,慢慢侵蝕而形成,其過程與樣貌與地球上的喀斯特地形相當類似。

然而,在泰坦北極卻有一些大小不到數十公里的小湖泊,不但湖岸邊緣相當陡峭,且位置多半高於海平面,難以用溶蝕作用解釋。義大利鄧南遮大學的科學家Giuseppe Mitri及其領導的團隊提出新解釋,認為這些小湖泊是因為泰坦地下所儲存的液態氮在經歷較溫暖的氣候時使得液態氮氣化,產生爆炸而形成的坑洞。

長久以來,科學家認為泰坦的氣候也和地球一樣會經歷暖期與冰期,在冰期時大氣的主要成分是氮,表面的液體循環也是由氮所主導;而在最近的5~10億年,扮演溫室氣體角色的甲烷開始增加,使得泰坦的氣溫上升,表面的液體循環也逐漸改由甲烷所主導;當甲烷因太陽光化作用而分解、減少,泰坦氣候又再度變冷,如此往復循環。

卡西尼號雖然已經在2017年墜入土星結束任務,不過他所留下的數據資料,至今仍有待科學家一一解開,未來想必能對於土星系統會有更多意想不到的發現。(王彥翔/編譯)
資料來源:NASA

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