外星世界的电波

UI物理学研究人员首次发现了土卫六甲烷海洋中存在波浪的证据

塔拉·罗伯茨

图片由Jason Barnes提供

研究人员希望有一天能在土星最大的卫星土卫六上着陆一艘宇宙飞船. 当他们这样做的时候，他们需要确切地知道他们降落在什么地方.

“我们希望我们的航天器溅落, 不关门,杰森·巴恩斯说。, 他是bet365亚洲官网的物理学副教授.

他和他的学生与全国各地的研究人员合作，通过美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船研究土卫六. 自从卡西尼号2004年抵达土星系统以来，巴恩斯一直在和它一起工作.

2014年3月, 巴恩斯宣布，他最近的项目已经在土卫六上发现了一个以前只在地球上发现的特征的证据:波.

据科学家所知，泰坦是地球之外唯一一个表面有液体的地方. 土卫六上的海洋和湖泊不是由水构成的，而是由甲烷构成的，地球上的人称之为天然气.

“土卫六上非常寒冷，甲烷是液态的，”巴恩斯说. “这种液体形成了云、降雨和河流.”

泰坦的海洋是否有波浪是卡西尼号研究人员考虑了一段时间的问题. 要知道设计什么样的航天器登陆月球, 他们需要知道液体是浓稠的还是像水一样的. 波浪提供了一个主要线索.

早期的研究发现了土卫六上存在波浪的迹象, 包括海滩状特征，表明液体移动了沉积物.

但是寻找波浪的搜索一无所获——土卫六的湖泊看起来很平. 一项研究直接在湖面上拍照，拍摄回来的照片几乎是完美的倒影, 精确到毫米.

巴恩斯的一位同事, 约翰霍普金斯大学应用物理实验室的Ralph Lorenz说, 认为没有海浪可能是由于泰坦上的风模式造成的. 土星和土卫六的一年相当于地球上的29年, 所以卡西尼号主要看到的是土卫六北部的冬天. 环流模型显示，春季的风会加快.

然后，在2013年，卡西尼号拍下了一幅明亮的太阳在泰坦的一个海洋——Punga Mare上闪闪发光的照片. 巴恩斯分析了这些照片，发现了“彭加海内个别的亮度团块”, 这表明有风——如果你有一个统一的湖泊，这不是你所期望的.”

巴恩斯将这种现象比作乘飞机飞越地球上的湖泊——平坦的湖泊看起来很暗, 而有波浪或涟漪的湖泊反射阳光，看起来更明亮.

巴恩斯运行了一个计算机模型来观察太阳闪光所显示的波浪高度，结果发现只有几厘米高.

“不需要冲浪，”他说. “它们本质上是涟漪.”

巴恩斯和他的团队计划继续观察海洋，寻找海浪的证据, 他说，随着2017年土卫六接近其北部夏至，这可能会变得更容易找到. 但即使是最初的几条涟漪也足以揭示土卫六湖泊的信息，指导科学家设计未来探索土卫六表面的任务.

“向这些湖泊投放着陆器，试图测量它们的性质，绝对是当务之急,他说. “看到第一次登陆地外海洋真的很有趣。”