土星最大的卫星土卫六的撞击坑揭示了它的秘密

这张合成图片展示了美国宇航局的卡西尼号飞船于2015年拍摄的土星卫星土卫六的红外图像。透过月球模糊的大气层，可以看到图像上的几个地方显示了更多的细节，因为这些区域是近距离获取的。资料来源：美国宇航局/喷气推进实验室/亚利桑那大学/爱达荷大学

对土星最大卫星的九个陨石坑的最新研究提供了更多关于风化如何影响表面演化的细节。科学家们利用美国宇航局的卡西尼号任务的数据，对土卫六表面的陨石坑进行了深入研究，比以往任何时候都更详细地揭示了陨石坑是如何演变的，以及天气是如何驱动土星这个巨大卫星表面变化的。

和地球一样，土卫六也有一层厚厚的大气层，起到了防止流星体撞击的保护作用；与此同时，侵蚀和其他地质过程有效地抹去了流星体形成的陨石坑。其结果是撞击和陨石坑比其他卫星要少得多，即便如此，由于撞击搅动并暴露了地下的物质，土卫六的撞击坑揭示了很多东西。

新的研究表明，它们可以被分为两类：一类位于泰坦赤道附近的沙丘地带，另一类位于中纬度地区(赤道带和两极之间)的广阔平原上。它们的位置和构成是相互联系的：赤道沙丘之间的陨石坑完全由有机物质构成，而中纬度平原上的陨石坑则是有机物质、水冰和少量类甲烷冰的混合物。

在此基础上，科学家们进一步研究了两者之间的联系，发现陨石坑的演化实际上是不同的，这取决于它们在土卫六上的位置。一些新的结果加强了科学家们对陨石坑的了解——有机物质和水冰的混合物是由撞击的热量产生的，这些表面随后被甲烷雨冲刷。但是，尽管研究人员发现清洁过程发生在中纬度平原，但他们发现在赤道地区并没有发生；相反，这些撞击区域很快被一层薄薄的沙沉积物覆盖。

这意味着土卫六的大气和天气不仅塑造了土卫六的表面；作者发现，它们还在推动一个物理过程，影响哪些材料仍暴露在表面。“最令人兴奋的部分我们的结果是，我们发现的证据泰坦的动态表面隐藏在陨石坑,这使得我们推断出最完整的泰坦表面的进化的故事场景,“说Anezina Solomonidou，ESA研究员(欧洲太空总署)，这项新研究的主要作者。“我们的分析提供了更多的证据，表明泰坦在今天仍然是一个动态的世界。”

公布秘密

这项新工作最近发表在《天文学与天体物理学》杂志上，使用了卡西尼号飞船上可见光和红外仪器的数据，卡西尼号飞船于2004年至2017年运行，对这颗水星大小的卫星进行了120多次近距离飞行。

Solomonidou说：“位置和纬度似乎揭开了土卫六的许多秘密，向我们展示了土卫六表面与大气过程密切相关，可能还与内部过程有关。”

科学家们渴望更多地了解泰坦在天体生物学方面的潜力，天体生物学研究的是宇宙生命的起源和演化，土卫六是一个海洋世界，地壳下有一片水和氨的海洋，当科学家们寻找有机物质从表面流向海洋的路径时，陨石坑提供了一个进入地下的独特窗口。

这项新研究还发现，一个被称为Selk陨石坑的撞击地点完全被有机物覆盖，没有受到雨水清洁其他陨石坑表面过程的影响，Selk实际上是美国宇航局“蜻蜓”计划的目标之一，计划于2027年发射;这个旋转着陆器将研究关键的天体生物学问题，寻找与生命出现前的早期地球相似的重要生物学化学物质。

大约在40年前，也就是1980年11月12日，NASA的旅行者1号宇宙飞船在距离泰坦仅2500英里(4000公里)的距离飞行时，与泰坦进行了第一次近距离接触。旅行者号拍摄的照片显示了一层厚厚的、不透明的大气层，数据显示泰坦表面可能存在液体(确实是——液态甲烷和乙烷的形式)，并表明在泰坦上可能发生生命起源前的化学反应。

参考:“陨石坑在泰坦上的化学成分即影响外生的处理”，a . Solomonidou c . Neish4 a . Coustenis m . Malaska a . Le Gall r·m·c·洛佩斯a . Werynski y Markonis, k·劳伦斯，n . Altobelli o . Witasse a . Schoenfeld c . Matsoukas i Baziotis和p . Drossart天文学与天体物理学。
0004 – 6361/202037866 DOI: 10.1051 /

卡西尼号由NASA位于南加州的喷气推进实验室管理，它是一艘轨道飞行器，在耗尽燃料之前对土星进行了13年多的观测。该任务于2017年9月将探测器送入火星大气层，部分原因是为了保护那些可能拥有适合生命生存条件的卫星。卡西尼-惠更斯任务是美国宇航局、欧洲航天局和意大利航天局的合作项目，喷气推进实验室是位于帕萨迪纳市的加州理工学院的一个分部，为位于华盛顿的NASA科学任务理事会管理这项任务。喷气推进实验室设计、开发和组装了卡西尼号轨道飞行器。

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