与太阳系中其他天体相比,土星最大的卫星——土卫六,在许多方面都与地球有着奇特的相似之处。
* 土卫六大气中薄雾层的真彩图像
事实上,土卫六是太阳系中唯一一个拥有稠密大气层的卫星,也因此产生了许多和地球类似的天气现象,比如甲烷雨。它滋养了河流,河流又滋养了湖泊。
虽然土卫六的大部分地形与地球迥异,但这颗冰冷的卫星的其他方面并没有那么不同,比如土卫六高耸的沙丘——虽然这些沙丘的存在是一个谜。
在地球上,沙丘是由无机硅酸盐组成的,但土卫六沙丘的化学成分却大不相同。
* 美国宇航局卡西尼号探测器拍摄的土卫六
斯坦福大学行星地质学家Mathieu Lapôtre领导的一个研究小组在一项新的研究中解释说:“土星卫星上的沉积物被认为主要由脆弱的有机颗粒组成,容易迅速磨损成灰尘。”
这种快速磨损意味着,经过足够的时间,土卫六沙丘中的沙粒会变得越来越细,直到它们最终被磨成灰尘。
这种轻尘埃最终会变得非常细,它会被吹到大气中,无法形成像地球上巨大沙丘那样的粘性结构——这种结构需要更大、更粗的颗粒结合在一起。
Lapôtre说:“当风作用于这些颗粒时,它们的表面会相互碰撞和磨损,随着时间的推移,这些碰撞会减少颗粒的大小。”
但由于土卫六上存在巨大的沙丘,研究人员认为,这颗星球上一定存在某种未知的生长机制,能够增强沙粒的抵抗磨损能力。
不管是什么,这项机制都已经持续相当长的时间了。
“土卫六的赤道附近的沙丘很可能已经活跃了数万到数十万年时间了。”研究小组写道,“从地质时间尺度上讲,维持土卫六的沙丘需要一种机制,以导致赤道纬度产生沙子大小的颗粒。”
受地球海底发现的小而圆的沉积颗粒——鲕粒的启发,科学家们在这项新的研究中提出了关于这种神秘机制的猜想。
与大多数其他形式的沙子不同,鲕粒是由更小的颗粒通过海洋环境中的化学沉淀形成的增生地层。
根据研究人员的模型,这个类似的现象可以解释土卫六自身有机沉积物的存在,使颗粒烧结在一起形成融合块,抵消了同时产生的磨损力,并保持颗粒大小平衡。
“它很容易在赤道纬度形成活跃的沙丘。虽然也有一些灰尘产生,但由于灰尘颗粒随着时间的推移烧结成沙子,最终就不会有明显的灰尘积累。”研究人员解释说,他们的计算模型还解释了土卫六平原和两极独特的砂岩结构的存在。
“在土卫六上——如同在地球上和在火星上一样,有一个活跃的沉积循环,它可以解释土卫六的间歇季节性磨损和烧结地貌的纬度分布。”Lapôtre说。
虽然研究小组承认,他们对土卫六沉积周期的解释目前还只是一种假设——因为还不能完全排除其他情况——但他们确信,土卫六上演的情形,正是“地球的疯狂版本”。
Lapôtre说:“我们能够解决土卫六上为什么存在沙丘的悖论,尽管这些沙丘的物质非常脆弱。想想这个另类世界是如何在如此遥远的地方存在的,那里的事物如此不同,却又如此相似,这是非常令人着迷的。”
(科幻世界 独家编译)
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