作者:Sami W. Asmar 来源:《科学》 发布时间:2010-6-10 12:38:27
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探测发现土卫六内部是冰层和岩石混合体

模拟图:美国宇航局卡西尼探测器收集最新土卫六引力场数据显示,土卫六内部混合着冰层和岩石。

据国外媒体报道,通过精确跟踪美国宇航局“卡西尼”探测器低空掠过土卫六表面,科学家现探测到该卫星内部混合分布着冰层和岩石。微妙的重心引力测量显示土卫六内部较寒冷,难以完全分裂成为独立的冰层或岩石层。
 
这一发现发表在近日出版的《科学》杂志上,表明土卫六能以不同的形式进化,它与太阳系内部的地球以及内部有截然不同分层结构的木卫三完全不同。卡西尼任务科学家鲍勃·帕帕拉尔多说:“这项研究成果对于理解太阳系外侧卫星的进化历史具有重要意义,目前我们能够更好地理解土卫六在太阳系冰冻卫星中的特性。”
 
土卫六是土星最大的卫星,此前科学家知道它是一颗一半是冰层,另一半是岩石的星体,但他们需要重力数据描述出这些冰层和岩石物质是如何分布的。当前的最新研究结果显示,土卫六的内部是岩石体上像果汁冰糕一样点缀着冰层,在相对冰冷的温度下它们从未被加热过。在土卫六表面最外层500公里厚度区域是冰层,其中没有任何岩石,而在更深的区域则是混合着冰层和岩石。
 
美国加利福尼亚州理工学院行星科学教授大卫·史蒂文森说:“为了避免冰层和岩石层分离,则需要尽可能地避免加热冰层。这表明土卫六形成卫星的过程十分漫长缓慢,或许是在太阳系刚形成不久的数百万年里形成。”
 
冰层和岩石层的不完全分离使得土卫六与木卫三截然不同,木卫三内部的冰层和岩石层是完全分离的,从一定程度上讲,土卫六更接近于木卫四,它是一颗内部混合冰层和岩石层的卫星。虽然这些太阳系卫星体积都差不多,但它们却拥有完全不同的历史。
 
目前“卡西尼”探测器的最新勘测结果有助建立一个重力地图,它将有助解释为什么土卫六表面萎缩的地质特征,由于土卫六内部冰层为了响应表面厚重山脉地质结构,而使得内部冰层流动性较缓慢。建立重力地图需要跟踪“卡西尼”探测器近距离掠过土卫六上空时的速度变化,据悉,该探测器在2006年2月至2008年7月曾4次飞越土卫六表面,距离其表面1300—1900公里。
 
意大利萨皮恩扎大学(Sapienza University)卡西尼无线电科学研究小组成员卢西诺·赖斯说:“当‘卡西尼’飞越土卫六表面时,土卫六的重力作用使该探测器沿着其运行轨道轻微地产生引力变化,位于地球表面的深太空网络天线系统捕捉到这一微妙飞行速度变化,即使‘卡西尼’相距10亿公里,但深太空网络天线系统探测到当它飞越土卫六表面时每秒速度变化范围为0.000005米。这是一项非常复杂的科学实验!”
 
这项研究并未显示是否土卫六表面以下存在着海洋,但是科学家称,这种假设是行得通的。他们打算调查分析由土星诱导产生的潮汐现象,这将作为一支无线电科学研究小组的探测目标,为探测土卫六拥有隐藏冰水层提供最清晰的证据。
 
“卡西尼”调查员乔纳森·卢宁称,未来更多的探测器飞越土卫六任务将进一步揭示土卫六地壳的薄厚程度,更多的探测信息将使我们更好地理解甲烷是如何短暂地在土卫六湖泊、河流和云层中存在,以及在远古地质时期它们是如何演变。像地球上水资源的进化历史一样,未来我们应当描绘出土卫六详细的自然地质特征。(来源:搜狐科学 卡麦拉)
 
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