來自 《自然》 雜誌
在土星衛星土衛六乾燥的赤道地區沙丘中,似乎有一個碳氫化合物湖泊。卡西尼號宇宙飛船的觀測表明,液態甲烷綠洲(可能是生命的搖籃)位於月球表面之下。這項研究今天發表在《自然》雜誌上。
除了地球,土衛六是太陽系中唯一一個以雨水和蒸發迴圈液體的固體天體,儘管在土衛六上,這一過程是由甲烷而不是水驅動的。
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這個迴圈預計會在月球的兩極附近形成液體,而不是在其沙丘覆蓋的赤道附近,卡西尼號的測量結果表明,那裡的溼度水平很低,很少有雨水落到地表。“赤道帶就像地球上的沙漠,那裡的蒸發量超過了降水量,”紐約伊薩卡康奈爾大學的天體生物學家喬納森·盧寧說。
那裡的任何地表液體都應該蒸發並被輸送到較冷的兩極,在那裡它應該凝結成雨水。“極地的湖泊很容易解釋,但熱帶地區的湖泊則不然,”亞利桑那大學圖森分校的行星科學家凱特琳·格里菲斯說。事實上,卡西尼號已經在土衛六的兩極地區發現了數百個湖泊和三個海洋。
現在,格里菲斯和她的同事認為,他們在2004年至2008年間卡西尼號的觀測中發現了一個熱帶湖泊——長約60公里,寬約40公里,深至少1米。它在七個近紅外波長下呈現為黑色斑點,這些波長可以相對暢通無阻地穿過月球厚厚的大氣層,而大氣層會阻擋可見光。
深不可測的洞穴
該團隊還發現了四個較小、較亮的斑點,格里菲斯說,這些斑點可能是“類似於地球上沼澤的較淺池塘,深度大約到膝蓋或腳踝”。由於土衛六上的熱帶湖泊應該在短短幾千年內蒸發殆盡,研究人員認為,這些池塘和湖泊正在被地下液態甲烷的綠洲所補充。
這將擴大月球上可能起源生命的地方的數量。甲烷由一個碳原子和四個氫原子組成,是土衛六上發現的更復雜有機分子的來源。“在液態碳氫化合物中可能發生有機化學過程,這可能導致類似於蛋白質和資訊攜帶分子的化合物,”盧寧說,他沒有參與這項工作。“可能存在一種在液態碳氫化合物中起作用的生命。”
盧寧和格里菲斯是美國宇航局一項旨在尋找這種複雜化學物質的擬議任務的成員,該任務名為土衛六海洋探測器 (TiME)。TiME 探測器將在土衛六北極地區附近的利吉亞海漂浮三個月,用質譜儀測量其化學成分。
但是,如果該任務(其命運將很快由美國宇航局決定)改為降落在熱帶湖泊中呢?盧寧說,不會。他指出,多項證據——包括明顯的雷達訊號——表明極地地區充滿了液態碳氫化合物湖泊和海洋。到目前為止,關於熱帶特徵的證據較少。“其他恰好在這些波長下看起來是暗色的東西”,例如固態有機化合物,可能會模仿湖泊,他說。
只有 17% 的赤道地區表面積在高解析度下進行了分析,才能發現這些小特徵,但盧寧說,低解析度的觀測結果表明,熱帶湖泊相對較少且相隔甚遠。不過,土衛六上的綠洲的想法吸引了他。“土衛六上有一個地方叫世外桃源,如果你回到柯勒律治關於世外桃源的詩歌,他談到了‘深不可測的洞穴’,”盧寧說。他補充說,他很想在土衛六上找到這樣充滿甲烷的洞穴。