土星的卫星土卫六泰坦上漂浮的“神奇岛屿”可能是蜂窝状的雪

黄俊琼

(左)卡西尼号拍摄的土星卫星土卫六的照片(右)是土星大卫星的风景图(图片来源:美国国家航空航天局/JPL)

（）据美国太空网（罗伯特·李）：土星最大的卫星“泰坦”的漂浮“神奇岛屿”可能终于有了科学解释。科学家认为它们是冰川状的雪块，形状像蜂巢。

卡西尼-惠更斯号飞船在2014年首次发现了这些所谓的岛屿，当时它正透过土卫六周围的橙色薄雾进行观察，土卫六是一颗比水星更大的卫星。这些岛屿看起来像土星卫星上液态甲烷和乙烷湖上方的移动亮点，让科学家们努力寻找解释。从一次又一次的观测中，没有人能弄清楚这些短暂的区块是如何出现，然后又消失的。

然而，由德克萨斯大学圣安东尼奥分校物理和天文学系助理教授于新婷领导的新研究表明，这些神奇的岛屿实际上是漂浮的多孔冷冻有机固体块，形状与蜂窝或瑞士奶酪相似。据推测，这些固体是从土卫六的天空下雪后积累起来的。

余在一份声明中说:“我想调查这些神奇的岛屿是否真的是漂浮在表面的有机物，就像浮石一样，可以漂浮在地球上的水面上，然后最终沉入水中。”

泰坦的神奇岛屿毕竟是真实的

用来解释泰坦神奇岛屿的理论被分为两大类。一方面，有人认为这些岛屿是虚幻的；另一方面，有人说他们必须是真实的肉体。

在幻影类别中，有人认为这些岛屿可能是由月球甲烷或乙烷湖中的波浪引起的，或者甚至可能是由这些液体下方的嘶嘶作响的物质相关的泡沫链引起的。

但于发现了土卫六神奇岛屿的明显非幽灵性质，当时她决定近距离观察月球的大气层，其厚度比地球厚50%，富含甲烷和其他有机分子，与其表面的液态湖泊和黑色有机物质沙丘之间的关系。

土卫六的上层大气中充满了有机分子，这些分子能够聚集在一起，冻结，然后飘雪到月球表面，进入平静的甲烷和乙烷的河流和湖泊，从而打断了这一外星景象。

为了了解这是否可以解释神奇的岛屿，该团队首先必须弄清楚泰坦的复杂有机分子“雪”是否会在撞击液态湖泊和河流后立即溶解。研究人员确定，因为这些液体已经充满或“饱和”了有机分子，所以这种溶解不可能发生。

余想回答的下一个问题是:当这些团块撞击到这些液体时会发生什么？它们会下沉还是漂浮？

“为了让我们看到神奇的岛屿，它们不能只浮一秒钟就沉下去。他们必须浮动一段时间，但也不是永远，”于说。



透过厚厚的橙色烟雾看到的泰坦湖泊和海洋的雷达图像。(图片鸣谢:中心:美国国家航空航天局/JPL-加州理工/ASI/USGS；左和右:美国国家航空航天局/欧空局。鸣谢:T. Cornet，欧空局)

乍看之下，土卫六的模型似乎暗示固体会立即下沉。土卫六表面液态区域的乙烷和甲烷会有低的表面张力，而冻结的固体会有高密度。这意味着这些冰冻的物质不会漂浮太久而被误认为是岛屿，不管是不是魔法。

然而，研究小组说，有一种机制可以让这些雪漂浮在甲烷或乙烷液态湖上。

如果雪块足够大，像瑞士奶酪一样多孔，中空的洞和管道将允许它们漂浮，直到甲烷或乙烷渗入，填充空隙并导致它们下沉。

Yu和她的同事开发的模型表明，单个雪块太小，不会发生这种情况，但如果足够多的雪在土卫六的湖边聚集在一起，大块的雪可能会脱落，漂浮在甲烷/乙烯湖上。

这类似于冰盖如何从地球上的冰川脱离并漂浮到海里，这一过程被称为“冰解”。

余和她的同事们还为土卫六上的另一个谜团提供了一个解释:为什么它的液体如此平静，波动不超过几毫米。

她和她的团队确定，这是因为这些液体的表面覆盖着一层薄薄的冰冻固体，使它们光滑。

该团队的研究发表在周四(1月4日)的《地球物理研究快报》杂志上。