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土星最大的卫星泰坦(Titan)或许根本不存在地下海洋。这一结论来自对美国国家航空航天局(NASA)卡西尼号(Cassini)探测器所获数据的重新分析。卡西尼号自2004年起多次飞掠泰坦。截至2008年,所有证据均表明泰坦地质复杂的地壳之下存在一片液态水构成的地下海洋。但最新分析表明,其内部更可能由冰与泥泞混合物构成,不过仍存在从核心到表面循环的暖水囊。
这一结论改写了太阳系中最引人入胜的天体之一的地质演化史,且完全基于已有数据得出。喷气推进实验室(JPL)的朱莉·卡斯蒂略-罗赫斯在新闻发布会上表示:“这项研究凸显了行星科学档案数据的力量。我们需铭记,这些卓越探测器收集的数据具有持久价值,随着分析技术日益精密,数年后甚至数十年后仍能有新发现——这是一份不断馈赠的礼物。”
2008年时,地下海洋的证据来自潮汐形变测量。当泰坦绕土星运行时,这颗气态巨行星会对其产生引力拖拽(类似月球对地球的拖拽作用),使其拉伸、挤压,改变形状并进而影响其引力场。卡西尼号在飞掠过程中能够“感知”这些扰动。引力变化会影响探测器的速度,科学家可通过测量卡西尼号与地球间无线电信号的多普勒频移来量化这一变化。
当时的共识是,潮汐效应如此强烈,其产生的热量必定能维持内部液态海洋的存在——而这片液态海洋反过来又能使泰坦发生比固态冰质内部更大的形变。2025年12月17日发表的新分析中,针对泰坦的柔韧性提出了另一种解释:其内部并非纯液态水,而是冰与水的泥泞混合物。
在这一情景下,研究人员预期会观测到月球引力场中更大的能量耗散,而喷气推进实验室的研究人员采用新技术去除卡西尼号多普勒数据中的噪声后,恰好发现了这一现象。泥泞混合物仍能让泰坦发生形变,但同时会带走部分热量,从而避免完全融化成液态海洋。
对于关注泰坦上有机生命迹象的科学家而言,这一新结果未必是...
“我们的分析显示,泰坦内部应存在液态水囊,温度可能高达20摄氏度(68华氏度),这些水囊会将营养物质从月球岩质核心,经高压冰构成的泥泞层,输送至表面的固态冰壳。”在可预见的未来,泰坦很可能持续受到关注。其浓厚的大气层和广阔的表面液态甲烷湖泊,使其成为太阳系中最非凡的天体之一。NASA即将开展的旋翼飞行器任务“蜻蜓”(Dragonfly)预计将于2028年左右发射前往泰坦。
该论文发表于《自然》(Nature)期刊。





