挑戰液態海洋共識：NASA研究稱土衛六含太陽系最大“冰沙”

IT之家 12 月 19 日消息，根據美國宇航局（NASA）噴氣推進實驗室（JPL）團隊 12 月 17 日在《自然》（Nature）上發表新研究，認為土衛六（Titan）內部并非此前認為的全球性液態海洋，而更像是一杯巨大的“冰沙”，并且可能是太陽系中最大的“冰沙”結構。

自 2008 年以來天文學的共識之一，就是這顆被甲烷籠罩的衛星在冰殼下隱藏著巨大的全球性液態海洋。不過研究人員重新分析卡西尼號（Cassini）探測器的數據，提出土衛六的內部結構更類似于地球的極地海域，由深厚的冰層和泥狀冰（含水冰泥）組成，而非自由流動的液態水海洋。

這張由卡西尼號探測器拍攝、美國宇航局于 2006 年 3 月 12 日提供的照片顯示了土星的兩顆衛星：較小的土衛八（Epimetheus）和被霧霾籠罩的土衛六（Titan），土星的 A 環和 F 環橫跨畫面。圖源：美國宇航局

JPL 研究員兼論文第一作者 Flavio Petricca 表示，土衛六的海洋可能在過去已經凍結，或者其水圈正處于完全凍結的演變過程中。

科學家得出這一結論的關鍵，在于精密計算“潮汐鎖定”現象。IT之家援引博文介紹，土衛六被土星潮汐鎖定，始終以同一面朝向土星。土星強烈的引力會拉扯土衛六表面，讓其產生高達 30 英尺（約 10 米）的變形隆起。

這張由美國宇航局提供的圖片顯示，2017 年 6 月 9 日，卡西尼號探測器拍攝到土衛六（泰坦）夏季天空中漂浮著明亮的甲烷云，北極周圍聚集著深色的碳氫化合物湖泊和海洋。圖源：美國宇航局

研究團隊通過改進數據處理技術，精確測量了引力峰值與土衛六表面隆起之間的時間差。Petricca 指出，如果土衛六內部是液態海洋，這種變形效應本應立即發生；然而數據顯示存在長達 15 小時的滯后。這一物理現象有力地指向了一個結論：其內部是由粘稠的泥狀冰構成的，而非流動性強的液體。

藝術家描繪的卡西尼號飛掠土衛六的場景。圖源：美國宇航局

計算機模型進一步揭示了土衛六可能的內部構造。數據顯示，其表層冰殼厚度約為 100 英里（170 公里），下方覆蓋著延伸至 340 英里（550 公里）深處的泥狀冰層和水層。

值得注意的是，這些深層結構中可能散布著深度達 250 英里（400 公里）的液態水囊，其水溫最高可達 68 華氏度（20 攝氏度）。

華盛頓大學的 Baptiste Journaux 強調，盡管環境呈泥濘狀，但這種“近熔融環境”仍為地外生命的存在提供了合理依據，大自然在創造生命形式（尤其是微生物）方面的創造力往往超出人類想象。

這一新理論并非沒有爭議。曾利用卡西尼號數據推測土衛六存在隱秘海洋的羅馬薩皮恩扎大學研究員 Luciano Iess 對此持保留態度。他認為現有證據尚不足以將土衛六從“海洋世界”家族中除名，但承認該發現將引發新一輪討論。

土星目前擁有 274 顆衛星，是太陽系的“衛星之王”。為了徹底揭開土衛六的內部謎團，NASA 計劃在 2030 年前發射“蜻蜓”號（Dragonfly）旋翼機探測器，屆時將為這場關于“海洋還是冰泥”的爭論提供最終答案。