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《卡西尼号的传奇余晖:土卫六海洋的秘密探索》

2024-10-18
来源: 迷上科学

 在浩瀚无垠的宇宙中,人类对未知的探索从未停止。美国宇航局的卡西尼 - 惠更斯号宇宙飞船,犹如一位勇敢的探险家,在长达 20 年的土星探索之旅中,留下了无数令人惊叹的发现。尽管七年前,卡西尼号在撞上土星的那一刻,其任务看似画上了戏剧性的句号,但它却仍在持续地为我们交付宝贵的科学成果。

  土卫六,这颗土星最大的卫星,一直以来都是科学家们关注的焦点。卡西尼号对土卫六的深入调查,为我们揭开了这个神秘世界的一角。土卫六拥有由碳氢化合物组成的液态海洋,这些由碳和氢组成的有机化学物质,如甲烷、乙烷等,构成了一个独特的宇宙奇观。d009b3de9c82d158624d38005a66d5d6bd3e422b[1].jpg

  康奈尔大学的天文学家们利用卡西尼号收集的雷达数据,对土卫六北极附近的海洋进行了细致的分析。他们不仅发现了平静的甲烷海洋和温和的潮汐流,更为未来对太阳系海洋卫星的研究奠定了基础。这种新的发现得益于卡西尼号的 “弹道雷达” 技术,通过将无线电波束瞄准土卫六并反射回地球,实现了对土卫六表面反射偏振的观测,从而提供了两个不同视角的视图,相比传统雷达单一视角的观测,这是一个更完整的数据集,能够对反射表面的成分及其粗糙度进行更敏感的探测。

  卡西尼号于 1997 年 10 月 15 日发射升空,历经七年的漫长航行才抵达土星系统。在这漫长的旅程中,它承载着人类对宇宙的好奇与渴望。2017 年,美国宇航局让卡西尼号与土星相撞,这一决定虽然令人惋惜,但却是为了防止卡西尼号航天器最终撞上土星的 146 颗已知卫星之一,避免对可能存在生命迹象的卫星造成污染。

  康奈尔大学的研究人员使用卡西尼号在 2014 年和 2016 年四次飞越土卫六期间收集的弹道雷达数据,对土卫六的三个极地海洋 —— 克拉肯海、利盖亚海和蓬加海进行了观测。他们发现碳氢化合物海洋表层的组成取决于位置和纬度,其中克拉肯海最南端表面的物质反射雷达信号的效率最高。

  当卡西尼号观测土卫六时,三个海域都显得格外平静,所看到的波浪仅约为 3.3 毫米,而在碳氢化合物海洋与海岸交汇处,波浪高度也仅攀升至 5.2 毫米,这表明存在微弱的潮流。此外,研究人员还有一个重要发现,注入海洋的河流在流入富含乙烷的开放液态海洋之前都是纯甲烷,就如同地球上淡水河流流入海洋与咸水混合一样。这一发现与土星卫星的气象模型相符合,该模型预测落在土卫六上的降雨主要是甲烷,含有少量乙烷和其他碳氢化合物。

  卡西尼号的探索虽然已经结束,但它留下的科学遗产却将继续激励着后人。它让我们看到了宇宙的广阔与神秘,也让我们更加坚定了对未知世界的探索决心。在未来的日子里,我们相信,随着科技的不断进步,人类将继续深入探索宇宙的奥秘,揭开更多像土卫六海洋这样的神秘面纱。

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