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科技工作者之家 2018-01-09
科学日报1月6日消息,利用现已完整的卡西尼探测数据,美国康奈尔大学天文学家为土星的卫星“土卫六”绘制了一套新的全球地形图。有关该地图以及新发现的两篇文章发表在近日的《地球物理评论快报》上。
地图制作历时大约一年才完成。“地图综合了多个来源的地形数据。由于在观测中只有约9%的土卫六表面获得了较高分辨率的图像,25%-30%为较低分辨率成像,因此其余部分使用了插值算法和全局最小化过程进行映射完成,从而降低了由于航天器位置产生的误差。”文章的第一作者科利斯说。
新地图上首次显示了土卫六上一些新的山峰,这些山峰都不超过700米高。地图还全面反映了土卫六地形的高点和低点,据此证实,在赤道地区实际存在两个凹陷地区,可能是干涸的古海洋或地下液体喷发而形成。
地图还显示,土卫六的形状比原来所知的更扁、更似椭圆,土卫六地壳厚度呈现出比想象中更大的变化。
“绘制这套地图的目的是方便科学研究使用。”科利斯说,卡西尼数据上网后,他们收到无数人询问如何使用。这张地图对土卫六的气候建模、研究土卫六的形状和重力、测试内部模型、探索了解土卫六陆地形态都将非常有帮助。
科学家利用新地图上的地形数据发现了三个重要的结果。
首先,土卫六的三个海洋有着共同的等位面。海洋之间或者存在地下流动,或者中间的通道允许足够的液体通过,才使得泰坦的海面在同一高度。
他们发现,相对于土卫六的质量中心,两个海洋之间海面高度平滑地变化了约11米,与重力的预期变化一致。他们正在测量土卫六的大地水准面。资深作者海因斯说:“这就是在重力和自转的影响下,泰坦星表面将形成的形状,是地球海洋最常见的形状。”
第二个结果证明了海因斯的一个早期假设:土卫六的湖泊通过地下相互沟通。研究发现湖泊都高出海平面几百米。同一个水域内干湖床全都高于附近的湖泊,表明湖泊相互流通,另外,在土卫六的地下储存着液态碳氢化合物。
最后一个结果提出了一个泰坦之谜。绝大多数的湖泊坐落在周边陡直的凹陷里,被高高的山脊环绕,有些地方高达数百米,整齐得就像饼干刀切割的洞。这些封闭没有通道的湖泊类似喀斯特湖,但是地球的喀斯特湖没有锋利的凸起的轮辋边缘。
土卫六湖泊的边界以一个恒定的量逐渐扩张(陡崖式渐退过程)。是否轮毂会在扩张中不断破坏和重建?这也是一个关于泰坦的新谜题。
科界原创
编译:馥莉 审稿:西莫 编辑:程建兰
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