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科學家畫出距離1.5億公里外的首張土衛六全球地圖!怎麼做到的?


萬物科學看到地球的全球地圖,我並不驚訝,因為地球是人類賴以生存的家園,地球軌道上遍布著無數衛星,連地球的「毛」都能看的清清楚楚,全球地圖自然...

- 2019年11月24日11時36分
- 科學文摘 / 萬物科學

萬物科學

看到地球的全球地圖,我並不驚訝,因為地球是人類賴以生存的家園,地球軌道上遍布著無數衛星,連地球的「毛」都能看的清清楚楚,全球地圖自然不在話下!但是如果人類要去拍一個遠在1.5億公里外天體的全球地圖,那會是什麼樣?事實上,人類從未做過類似的壯舉,幸運的是,土衛六(泰坦)將成為這一幸運兒!

據消息稱,科學家們剛剛繪製出了土衛六的全球地質地圖!土衛六距離地球大約8.5-10.5天文單位。其中1天文單位等於日地之間的平均距離1.5億千米,所以土衛六離地球距離為12.75-15.75億千米,也就是說以光速(30萬千米每秒)達到那裡也需要數個小時。不知道科學家們是怎麼做到的?


原來,科學家是利用了卡西尼號傳回的數據,再經過大量的修整才繪製出了第一張全球土衛六地質圖!這不僅讓我們對這顆神秘的星球有了更深的了解!這張地圖是根據卡西尼號的雷達、可見光和紅外圖像繪製的,卡西尼號的雷達成像系統很強大,該系統有能力穿透厚厚的富氮大氣層。他們還使用了來自飛船的可見光和紅外儀器的圖像,這些儀器能夠獲得泰坦更大的表面特徵的圖像。所有這些圖像都是在卡西尼號飛越土衛六120多次時拍攝的。卡西尼號的任務於2017年9月結束,當時它被下令撞向土星但是卡西尼號留下的珍貴數據足夠科學家繼續研究。

來自亞利桑那州立大學地球與太空探索學院的行星地質學家大衛·威廉士也參與了這項研究。威廉士之前有過使用麥哲倫金星軌道器的經驗,也曾繪製過土衛六的區域地質圖。他幫助確定土衛六上哪些地質特徵可以通過雷達確定,然後從雷達上推斷出未被雷達覆蓋的區域。「卡西尼號任務揭示了土衛六是一個地質活躍的世界,在那裡,甲烷和乙烷等碳氫化合物扮演著地球上水的角色,」威廉士說。「這些碳氫化合物如雨點般落到地表,流入溪流和江河,在湖泊和海洋中積聚,然後蒸發到大氣中,這真是一個令人震驚的世界!」

我們知道土衛六的甲烷異常豐富,並且地質多樣,大氣層比地球還要厚,當然,全是甲烷。那麼大氣層下面到底是什麼呢?科學家猜測那裡有甲烷湖,甲烷雨,甚至是由複雜的有機分子組成的「雪」,但是人類至今從未派過探測器深入調查,這使得土衛六成為了科學家研究的「香餑餑」!

科學家表示,儘管地球和土衛六之間的物質、溫度和重力場不同,但這兩個星球的許多表面特徵是相似的,甚至可以被解釋為是同一地質過程的產物。這張地圖顯示,不同的地質地形在全球範圍內都有明顯的緯度分布,而且有些地形覆蓋的面積比其他地形大得多。地圖上的黑線是30度經度和緯度,一些突出的地點被做上了標記,包括海地的Kraken和惠更斯探測器的著陸點。占大部分綠色面積的區域是平原。沙丘特徵也很突出,在北半球可以看到藍色的湖泊。

這張地圖是Mollweide投影,它創建了精確的比例,但形狀不太精確。Mollweide投影通常用於繪製全球分布。此地圖以0度緯度和180度經度為中心,比例尺為1:20


000000,在這張地圖上我們甚至可以看到地質的年齡。通過這項研究,我們還發現土衛六的地質結構存在明顯的緯度變化,土衛六的表面主要是具有明顯緯度變化的沉積或沉積過程,赤道是沙丘,中緯度是平原,兩極是迷宮地形和湖泊。


泰坦是一個有趣的世界,一些人懷疑它可能有能力存在生命,因為它的表面存在液體。不過這並不是生命的首要表征,無論如何,這仍然是一個迷人的和科學上有趣的世界。

這張地圖也將為未來的土衛六探測任務作準備,美國國家航空和宇宙航行局(NASA)宣布了他們的「蜻蜓」(Dragonfly)任務更加近距離地研究土衛六,特別是它的化學成分和潛在的可居住性。「蜻蜓」將是一架小型旋轉翼機器人飛機,能夠飛往土衛六上數十個有希望存在生命的地點,在那裡它可以尋找土衛六和地球上常見的生物起源前的化學過程。「蜻蜓」計劃在2026年發射,直到2034年才能到達土衛六。


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