科学家们绘制了泰坦地质的全球地图

泰坦以甲烷为基础的水文循环使其成为太阳系中地质上最多样化的天体之一，有甲烷湖，甲烷雨，甚至复杂的有机分子组成的“雪”，但这些细节都隐藏在浓密朦胧的大气层之下。

现在，一组科学家利用卡西尼号任务的数据绘制了我们的第一张土卫六全球地质图。这张地图基于卡西尼号任务的雷达、可见光和红外图像,卡西尼号的任务在2017年9月结束，当时它被指示撞向土星，但即使两年后，科学家们仍在研究卡西尼号的数据，并进行类似的研究。这项新的研究被命名为“土星卫星土卫六的全球地貌图”，发表在11月18日出版的《自然》杂志上。

这项研究的主要作者是美国宇航局喷气推进实验室的行星地质学家罗莎莉·洛佩斯。洛佩斯在一份新闻稿中说：“泰坦有一个活跃的以甲烷为基础的水文循环，形成了一个复杂的地质景观，使其表面成为太阳系中地质多样性最强的地表之一。”。当你将土卫六的表面与太阳系中常见的一些灰色撞击爆炸表面进行比较时，你就会明白原因。洛佩斯说：“尽管地球和泰坦之间的物质、温度和重力场不同，但两个世界之间的许多地表特征相似，可以解释为是相同地质过程的产物。”。地图显示，不同的地质地形在全球范围内具有明显的纬度分布，有些地形覆盖的面积远远大于其他地形。

第一张土卫六全球地质图是根据美国宇航局卡西尼号任务（2004年至2017年围绕土星运行）的雷达和可见光图像绘制的。标签指向多个命名曲面要素。学分：NASA/JPL Caltech/ASU

地图上的黑线是经纬30度，一些显眼的地方都贴上了标签，包括海怪母马和惠更斯号探测器的着陆地点。主要的地理位置是平原，图为绿色。沙丘特征也很突出。北半球有蓝色的湖泊。其他地质单元包括迷宫（构造破坏区域通常包含河流河道）和山丘（丘陵，有一些山脉）这张地图是一个莫尔韦德投影，它创建了精确的比例，但不太精确的形状。Mollweide投影通常用于绘制全球分布图。这张地图以0度纬度和180度经度为中心，比例尺是1:2000万。他们的工作不仅仅是地图。它们也给出了不同地质单元的年龄。作者说，沙丘和湖泊是相对年轻的地貌，而丘状地形是月球上最古老的地貌。在他们的论文中，作者说泰坦的地质有明显的纬向变化。“我们的研究结果还表明，泰坦的表面主要是沉积或沉积过程，具有明显的纬度变化，赤道有沙丘，中纬度有平原，两极有错综复杂的地形和湖泊。”该小组在很大程度上依赖卡西尼号的雷达成像系统，该系统有能力穿透厚厚的富氮大气。他们还使用了来自太空船可见光和红外仪器的图像，这些仪器能够获得泰坦更大表面特征的图像。所有这些照片都是在卡西尼号飞越泰坦120多次时拍摄的。

这张土卫六的全球地图不是地质图，但许多地表特征都有标签。 Image Credit: By NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/USGS – http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA20713.jpg, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51156638

洛佩斯说：“这项研究是使用组合数据集和仪器的一个例子。“虽然我们没有合成孔径雷达（SAR）的全球覆盖范围，但我们使用其他仪器和雷达的其他模式的数据来关联不同地形单元的特征，以便我们可以推断即使在我们没有SAR覆盖范围的地区地形是什么。”亚利桑那州立大学地球与空间探索学院的行星地质学家大卫·威廉姆斯也是这项研究的一部分。威廉姆斯以前在麦哲伦金星轨道飞行器和泰坦的区域地质图上有经验。他帮助确定了泰坦上的哪些地质特征可以通过雷达确定，然后从那里推断出没有被雷达覆盖的区域。威廉姆斯说：“卡西尼号的任务揭示了泰坦是一个地质活动活跃的世界，在那里甲烷和乙烷等碳氢化合物扮演着地球上水的角色”。“这些碳氢化合物在地表降落，在溪流和河流中流动，在湖泊和海洋中积累，并蒸发到大气中，这是一个令人震惊的世界！”泰坦是一个有趣的世界，一些人怀疑它可能有能力维持生命，因为它的表面存在液体，可能牵强，也可能不牵强。不管怎样，这仍然是一个迷人的科学有趣的世界。

泰坦上的美国宇航局蜻蜓旋翼机的插图。Image Credit: NASA

美国宇航局已经宣布他们的蜻蜓任务，以更密切地研究泰坦，特别是其化学和潜在的可居住性。蜻蜓将是一种小型旋转翼机器人飞机，能够飞到泰坦上许多有希望的地方，在那里它可以寻找泰坦和地球上常见的益生化学过程，蜻蜓计划在2026年发射，2034年才能到达泰坦。

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