本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
波多黎各法哈多——參加天文學會議的樂趣之一是看到當地人在餐館和酒吧裡茫然的反應——你並不經常看到一群人湧入你的城鎮,談論土衛六的湖泊、月球土壤以及太陽系以外生命的前景。不過,人們很快就適應了,並開始向你丟擲他們顯然已經積累了一段時間的問題。今年在波多黎各法哈多舉行的行星科學部門會議(由阿雷西博天文臺主辦)上,情況已經如此。以下是已經討論過的一些主題的概況。
星期一,亞利桑那大學的傑德·邦德和其他人試圖弄清楚銀河系其他地方的類地行星可能是什麼樣子。目前還沒有人見過這樣的世界;他們迄今為止最接近的一次是一個質量約為地球五倍的天體,它在離其恆星非常近的軌道上執行。因此,研究人員不得不根據理論和對較大行星觀測到的趨勢進行猜測。一個陷阱是,行星形成理論通常側重於動力學——行星構件如何粘合在一起形成逐漸變大的物體——而忽略了化學:天體的實際組成。邦德和她的同事們一直在試圖將兩者聯絡起來。他們發現,雖然我們的地球富含矽,但其他地球可能富含碳,就像富含碳的小行星和彗星的巨型版本。它們不是矽酸鹽岩石,而是碳質岩石。事實上,邦德認為,這樣的地球可能佔多數:大多數擁有行星的恆星所含的碳比我們的太陽更多。然而,科學家們幾乎還沒有開始思考它們的地質會有什麼不同。“沒有人研究過它,”邦德說。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
當天下午晚些時候,亞利桑那大學的大衛·崔談到了木星上的風。木星大氣層擁有太陽系中最壯觀的湍流例子——看起來像奶油在咖啡杯中旋轉,只不過這個杯子比整個地球還大。湍流發生在所有尺度上,從小小的渦流到這顆行星臭名昭著的風暴和斑點。崔和他的研究生導師亞當·肖曼分析了卡西尼號太空探測器在2000年飛掠時拍攝的這顆巨行星的影像。他們追蹤雲層特徵以估計風速,從而估計大氣層的動能。然後,他們計算了各種尺寸的湍流特徵所代表的動能,發現能量是在大約3000公里的特徵尺寸上注入的。這種能量向下傳播到較小的渦流,向上傳播到較大的風暴。據推測,能量起源於行星內部,並湧到大氣層的頂部。
星期二早上,西南研究院的克拉克·查普曼向聚集起來的人們介紹了信使號太空探測器的最新情況,該探測器上週最後一次飛掠水星,填補了大部分剩餘的未知區域。在第一次飛掠中,信使號讓科學家們感到驚訝,因為它看到了一個直徑略大於200公里的、相當近期的撞擊盆地,名為拉迪特拉迪。隨著又一個尚未命名的類似盆地的發現,人們希望這可能只是僥倖的想法已經煙消雲散。“近期”在這裡的意思是過去十億年內。查普曼說,這些巨大的隕石坑在兩個方面令人驚訝。首先,所需尺寸的撞擊(涉及直徑約10公里的彈丸)應該非常罕見,因此看起來很奇怪,就像閃電擊中兩次的情況。更奇怪的是,這些盆地似乎受到了火山活動的影響而發生了改變,儘管水星在數十億年前就應該已經在地質上死亡了。當信使號最終在2011年3月進入繞水星軌道執行時,它可能會發現比其最熱情的支持者夢想的還要多。
最後,星期二下午的大部分時間都用來討論土星衛星土衛六的奇觀,這是一個擁有湖泊、河流和降雨的星球,甲烷和乙烷等碳氫化合物在這裡扮演著地球上水所扮演的角色。“卡西尼”號探測器研究土衛六已經五年了,時間足夠長,它可以多次對許多區域進行重新成像,以尋找任何變化。在南極附近的湖區,加州理工學院的亞歷克斯·海耶斯、亞利桑那大學的喬納森·盧寧和他們的同事發現,一個湖泊已經退去,另外兩個湖泊已經完全乾涸。現在是土衛六南半球的夏季,每年大約有一米深的液體從湖泊中蒸發掉。
關於土衛六湖泊的一個有趣之處是,北極周圍的湖區比南極周圍的湖區湖泊多得多。加州理工學院的奧德·阿哈龍森和索尼婭·格雷夫斯昨天認為,這不僅僅是因為北方正處於嚴冬之中。由於土星的軌道是橢圓形的——在30年的軌道週期中,它與太陽的距離變化約為一個天文單位——南半球的夏季比北半球的夏季更短更熱,這有利於北部湖泊的形成。但是,在數萬年的時間裡,橢圓本身會發生偏移,因此北半球的夏季會變得更加強烈。那麼,北部湖區應該退去,而南部湖區應該擴大。因此,湖泊的不對稱性似乎是土衛六長期氣候週期——超季節——的直接產物。
有很多要和我的波多黎各朋友在晚餐和早餐時談論的!
土衛六南極地區的雷達影像,顯示了2005年9月至2009年7月期間發生變化的區域(紅色),由亞歷山大·G·海耶斯提供