泰坦:一個類似地球的世界 在卡西尼號太空船接近半年多、惠更斯號登陸2個月之後,天文學家發現這顆土星最大的衛星--泰坦(Titan,土衛六)的表面存有與地球表面非常類似而活躍的板塊、風化侵蝕、風場等活動,甚至或許有火山運動。惠更斯號的科學家已將這項發現刊登在2005年3月10日出版的自然(Nature)期刊中。
科學家長久以來一直假想泰坦可能與早期地球非常類似,只不過在它酷寒的表面上,是以液態甲烷取代液態水。科學家們從卡西尼號和惠更斯號最新探測的資料分析後發現:泰坦表面有大規模的暗色線性地形,多半集中在泰坦南極,其中有長達1500公里者,另外還有些規模比較小、僅數公里長,可能是液態甲烷造成的的河道地形。此外,他們確認了在泰坦表面的風速,遠遠超過泰坦本身的自轉速度,如同之前猜測的一樣。
板塊構造(Tectonism)應是泰坦表面各種地形的主要成因,因為板塊是太陽系中唯一已知可以造成陸塊具有大規模線性邊界的原因。所謂的板塊運動,是受到星體內部岩漿等熱流運動的影響,致使星體表面的地殼破裂並被帶著上下方或側向移動。而流體的侵蝕,或許使得暗色物質沈澱在地勢較低之處,並使得板塊邊界的裂隙加大,都會使板塊結構更明顯。簡言之,這是星體內力與表面流體侵蝕相互影響而共同打造出來的地形。
這些科學家認為泰坦表面那些大規模的暗色線性地形,可能是板塊運動造成,也可能是河道,不過由於現在沒有液體在流動,因而無法確認成因。但如果是河道的話,那麼應該可讓位在泰坦南極附近的這些線性地形,如同美國的蛇河(Snake River)一樣長。蛇河相當長,從美國懷俄明州黃石公園發源,穿越愛達華州、俄勒岡州,進入華盛頓州後改名歌倫比亞河,總長超過1600公里。截至目前為止,卡西尼號觀測到的泰坦雲層都發生在南極上空,因此科學家相信南極附近有甲烷的循環作用:甲烷雨、河流、匯聚、蒸發至空中,凝結成雲,再度下雨等。這或許也是為何南極附近有最多河道般地形特徵的原因。
此外,科學家們分析泰坦低層大氣的風場,他們發現風速高達每秒34公尺(中度颱風的等級),遠遠超過泰坦本身的自轉速度,這種現象超為「超自轉(uper-rotation)」。相較之下,地球上空的噴流,速度還遠慢於地球的自轉速度;而金星則也有超自轉的現象。泰坦的超自轉現象約在10幾年前就已經由電腦模擬而提出,但因為泰坦表面的雲層特徵太小又太暗,從地球上無法解析出來,因此科學家一直無法直接證實這個現象的存在,一直到卡西尼號任務才終於驗證。
太陽系中的岩質行星和衛星,其表面地形特徵通常都有巨大的變化,所以某部分一定都有點類似,這不足為奇。但是泰坦與地球的相似度之高,還是讓這些科學家覺得相當訝異。
參考資料來源:
http://saturn.jpl.nasa.gov/news/pres...s.cfm?newsID=551 , 2005.03.09
Titan 土星 (Saturn)最大的一顆衛星充滿了驚奇。
泰坦 (Titan)是土星的衛星中唯一有大氣的,然而太陽系中也只有兩顆衛星擁有大氣,另外一顆是海王星的衛星海衛一 (Triton)。 土衛六是木星最大的衛星,它的直徑比水星、冥王星還大,土衛六被一層厚且不透明的大氣包圍,它的大氣壓力有1.5bars(比地球大50%),而大氣組成是由分子氮,,這一點和地球很像,另外有6%的氬氣和占有一些百分比的甲烷。還有一些微量的其他有機化合物(比如乙烷,氫氰酸,二氧化碳)。由於大氣含量是由大量帶有碳氫化合物的氮所組成,所以表面看起來是橘色的,而大氣的碳氫化合物是構成生命物質胺基酸最主要的成份,所以科學家相信土衛六的現成環境可能像地球最初大氣中的氧產生時之前的環境結構
土衛六表面溫度大約-178°C (-289°F),甲烷可能高壓浸透出現在土衛六表面,但是不太有可能形成甲烷河、湖。而在這種溫度下,冰不會升華,所以表面的水不能參與大氣層的化學變化。
土衛六地層構造由可是由一半的冰和一半的岩石物質組成的,它可能被分成許多層,擁有一個直徑3400公里由多種冰晶體組成的地層環繞的岩石核心,它的內部可能還是熱的,它的密度較其它的衛星大,因為它很大以致於自身的引力使它向中心壓縮。土衛六沒有磁場。
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