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研究:泰坦内部可能为泥泞层而非全球海洋 — 等级 B2 — a close up of a rock with small holes in it

研究:泰坦内部可能为泥泞层而非全球海洋CEFR B2

2025年12月18日

改编自 U. Washington, Futurity CC BY 4.0

照片: Shaifulnizam Harun, Unsplash

等级 B2 – 中高级
5 分钟
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对卡西尼号数据的重新分析表明,泰坦内部可能不是一个单一且深厚的全球海洋。相反,一个更靠近岩石内核、具有通道和融水口袋的黏性泥泞层,更能解释现有观测。

卡西尼任务自 1997 年开始,持续近 20 年,收集了大量关于土星及其 274 颗卫星的数据。泰坦有朦胧的大气,表面液体以甲烷为主,表面温度约为 -297 华氏度。此前 2008 年的引力变形测量曾支持深层海洋的结论。

新的研究团队通过追踪卡西尼在泰坦近距飞越时发射的无线电波频率,发现泰坦的形状变化相对土星引力峰值滞后约 15 小时。观测到的滞后和内部能量耗散都大于全球海洋模型的预期,但与黏性泥泞层模型一致。领导分析的喷气推进实验室研究员 Flavio Petricca 指出,强烈的能量耗散是表明内部不同于早期海洋模型的重要迹象。

位于华盛顿大学的实验室提供了在极高压下水与矿物的实验数据,帮助解释引力信号以及深部冰和水的物理性质。研究还指出,泥泞区域中的淡水口袋温度可能达到 68 华氏度,养分在小体积内更易浓缩,从而扩大可能具有生命适宜性的环境类型。未来计划于 2028 年发射的 Dragonfly 任务将收集更多数据以检验泥泞模型。研究得到了 NASA、瑞士国家科学基金会和意大利航天局的资助。

难词

  • 引力变形天体因外部重力改变形状
    引力变形测量, 引力信号
  • 滞后发生或反应比预期晚
    滞后约 15 小时
  • 能量耗散系统以热等形式失去能量
  • 黏性物质流动时阻力较大
    黏性泥泞层
  • 泥泞层富含泥和水的松软层
    黏性泥泞层, 泥泞区域
  • 融水口袋冰融化后聚集的小量液态水
  • 近距飞越航天器以低高度近旁飞行
    近距飞越时

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讨论问题

  • 如果泰坦内部是黏性泥泞层而不是全球海洋,这会如何影响寻找生命的策略?请说明两点理由。
  • 考虑到文章提到淡水口袋可能达到 68 华氏度,你认为这对泰坦的生命适宜性意味着什么?举一个可能的好处和一个限制。
  • Dragonfly 任务将收集更多数据来检验泥泞模型。你认为最重要的两类观测数据是什么,为什么?

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