2024年03月26日

土卫六的巨大沙丘可能是早期太阳系的彗星和月球墓地

土星最大的卫星土卫六拥有神秘的空气,适合沙丘脚本。世界被黑暗的脊状沙丘和陨石坑覆盖,被金色的大气层包裹着,被认为在其冰冷的表面下包含着液态海洋。多年来,其独特的极地和沙漠地区一直吸引着天文学家。

现在,在月球与行星科学会议本月,科学家建议新创作故事对于泰坦特有的山脊。这些黑暗的沙丘可能是彗星和小卫星坠毁碎片的墓地,这些彗星和小卫星在太阳系形成时与土卫六相撞。

土卫六的沙丘占地约600万平方英里,但天文学家长期以来一直质疑它们来自哪里。许多人认为太阳的辐射会导致微小的粒子从月球朦胧的大气层中落下并聚集在月球表面,在那里它们堆积成颗粒状的沙丘。但研究人员从来不知道这些微观颗粒是如何放大成沙粒大小的颗粒的,或者大气碎片是否会在沙丘形成时保持完整。

相反威廉·博特克西南研究所的行星科学家和他的团队提出了一个替代故事,利用了关于我们太阳系如何形成的各种流行理论。大约40亿年前,巨行星的运动可能已经破坏了柯伊伯带的稳定性 - 海王星当前轨道之外的冰冷空间物体环 - 导致了一个频繁碰撞的时代。

这些行星被卫星包围,这种混乱的重新洗牌将导致无数彗星和不规则的卫星撞击土卫六和其他早期行星体。太空岩石也会碰撞在一起,分解成微小的颗粒。Bottke和他的团队对这个时代进行了模拟,发现有足够多的尘埃和颗粒被释放和分散,形成土卫六的沙丘。

“不规则的卫星碰撞非常有效,”博特克说新科学家莉亚·克兰(Leah Crane)。“泰坦大约有 10 个6数公里立方米的物质,比沙丘多几倍。

根据该团队的模型,木星的卫星木卫四和木卫三的卫星将提供类似数量的物质,这也许可以解释为什么它们今天也有被黑暗粒子覆盖的区域。

由于这些被粉碎的彗星粒子中有许多已经穿过地球大气层,科学家们对它们了解很多,包括它们的大小、耐久性和颜色与我们对土卫六沙丘的了解一致,博特克说。科学新闻' Nikk Ogasa。

不过,这个假设并不是灌篮高手。贾尼·拉德博(Jani Radebaugh)杨百翰大学(Brigham Young University)的一位行星科学家没有参与这项研究,他告诉科学新闻土卫六的火山活动可能会给这一理论“带来问题”,因为随着时间的推移,火山喷发的碎片会掩埋这些分散的颗粒。

Radebaugh还在会议上介绍了一项研究,使用计算机模型假设土卫六的地质可能比以前认为的更不对称。她的研究表明,沙丘可能在土卫六的低纬度地区占主导地位,但由侵蚀形成的长而直的山脊可能会延伸到月球的上纬度地区。这种不平衡可能表明月球不同部分的天气条件不同。

“在土卫六上,也许高纬度地区没有沙子,或者那里有更容易被侵蚀的物质,”拉德博说新科学家莉亚·克兰(Leah Crane)。

像这样的计算机建模研究可以帮助科学家可视化我们无法轻易到达的世界的动态,但对月球的直接观测即将到来。很快,美国宇航局即将执行的任务应该能够为Bottke和Radebaugh的问题提供答案。

2019年宣布,美国宇航局的蜻蜓任务正在准备2028年推出到土卫六,着陆器将在那里研究不同的地点,寻找生命的化学证据和世界环境历史的线索。土卫六的液态储层、地下海洋、厚厚的大气层和沙丘场将得到前所未有的探索。

“土卫六与太阳系中的任何其他地方都不同,而蜻蜓与其他任务不同,”托马斯·祖布琴前美国宇航局科学副局长在2019年的一份报告中说。陈述宣布任务。“蜻蜓将访问一个充满各种有机化合物的世界,这些有机化合物是生命的基石,可以教会我们生命本身的起源。

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