一张卡西尼的合成照片显示了泰坦北极有闪闪发光的湖泊

已被摧毁的卡西尼号在2017年记录的数据显示：土星最大的卫星——土卫六——北极附近的液态湖泊看起来比它们实际上更小。迄今为止,土卫六是太阳系中除了地球外已知的唯一有稳定的表面液体的天体。与地球不同，土卫六上的海洋和湖泊中没有水，而是充满了甲烷和乙烷。

土卫六上的大气层非常寒冷，所以它拥有一个完整的降水和蒸发周期，而周期中含有的化学成分就是在地球上为气态的甲烷和乙烷。在卡西尼号驶向自己生命终点的途中，它最后一次飞越泰坦并收集了关于湖泊的雷达数据。

美国加州理工学院（California Institute of Technology）的物理学家马可·马斯特罗吉塞佩（Marco Mastrogiuseppe ）在《自然天文学》（《Nature Astronomy》）上发表论文说,虽然这些湖泊宽仅几十千米，但深度可达100米。

湖泊中主要成分为甲烷这一发现令人惊喜。而早些时候，在对于土卫六南半球唯一的主要湖泊安大略湖的考察中，发现乙烷为其组成成分之一。马斯特罗吉塞佩和他的同事说,这一发现表明土卫六北部和南部的湖泊是由不同的过程形成的。

美国康奈尔大学的合著者乔纳森·卢宁说：“这就像你如果从地球北极上方俯视，可以看到北美和亚洲的水体环境背景完全不同。”土卫六的北部湖泊位于大山丘的顶部,海拔比海平面高很多。由此，研究人员提出,北部湖泊是在周围的基岩和冰溶解和坍塌的过程中形成的。这与地球上石灰岩矿床中的岩溶湖有一定相似度。

马斯特罗吉塞佩和他的同事认为,北部湖泊的形成方式类似于地球上的喀斯特地貌，湖中甲烷可能会从下部渗流,并由雨水从上部补充。由美国约翰霍普金斯大学（ Johns Hopkins University）的香农·麦肯齐（Shannon MacKenzie）领导的物理学家团队在同一期刊上发表的另一篇相关论文也提出了同样的观点。

该团队比较了卡西尼号在2010年和2017年飞越土卫六期间对三个靠近北部的湖泊收集的数据。结果显示,在这七年间,三个水体基本上都消失了,所以研究人员把它们称为"魅影湖”。

麦肯齐和他的同事认为,这三个的湖泊非常浅，导致它们不是渗漏了就是蒸发得相对较快。“这些湖泊易干涸可能是因为缺乏营养，所以它们不怎么有进行进一步天体生物学研究的潜力。”他们总结道。

“卡西尼号”土星探测计划主要由NASA的卡西尼号星际探测器——以发现了土星光环中的缝隙和四颗土星卫星的法国天文学家乔凡尼·多美尼科·卡西尼(Giovanni Domenico Cassini)的名字命名——和ESA的惠更斯探测器——以发现了土卫六的荷兰物理学家、天文学家、数学家克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens）的名字命名——组成。

这次探测任务在酝酿期间被普遍称为环土星泰坦探测器（Saturn Orbiter Titan Probe），即SOTP，作为一个水手2号任务和一般称呼。卡西尼-惠更斯号是前往外行星的旗舰级任务。其他这一级别的任务包括了伽利略号、旅行者号和维京号。

卡西尼号有一些目标，包括：

1.测定土星环的三维结构和动态行为

2.测定卫星表面的组成成分和每个卫星的地质历史

3.测定土卫八正对公转的半球上暗物质的性质和起源

4.测量磁层的三维结构和动态行为

5.研究土星大气在云层中的动态行为

6.研究土卫六云和雾的时变性

7.区域尺度下描述泰坦的表面

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. ANDREW MASTERSON- cosmosmagazine

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