科学家绘制了土卫六碳氢化合物河流和支流的地图

行星研究人员绘制了土星朦胧的卫星土卫六上所有可观测到的河流特征——除了那些在美国宇航局卡西尼号任务的图像中可见的高度切割的迷宫地形。

一位艺术家对土星最大的卫星——土卫六表面的描绘。图片来源:Benjamin de Bivort, debivort.org / CC BY-SA 3.0。

一位艺术家对土星最大的卫星——土卫六表面的描绘。图片来源:Benjamin de Bivort, debivort.org / CC BY-SA 3.0。

根据定义,地球的水文系统是以水为基础的,而土卫六上与水相似的是液态甲烷和乙烷填满渠道,湖泊和海洋。

但了解这些特征——包括它们的扭曲和树枝状的弯曲——是了解月球沉积物输送系统如何工作以及其基础地质的关键。

“水道系统是土卫六沉积物输送通道的核心,”康奈尔大学(Cornell University)天文系的研究员亚历克斯·海斯(Alex Hayes)博士说。

“它们告诉你土卫六表面的有机物质是如何分布的,并确定了这些物质可能集中在构造或甚至是低温火山特征附近的位置。”

“此外,这些物质要么被送入土卫六内部的液态水海洋,要么与液态水混合,然后被运送到地表。”

泰坦河及其支流:(A)南北纬度均大于60°的地图水道极赤平图;(B) 赤道地区60°N和60°S之间的SAR覆盖范围和通道;这些视图中的粉红色和蓝绿色方框对应于(C)Vid Flumina(北极河,北纬72°54′,西经242°15′)和(D)上都东部河网(赤道河,西经9°29′,西经139°14′)的详细地图;通道段颜色与确定性相对应,绿色最确定,红色最不确定。图片来源:Miller等人,doi:10.3847/PSJ/ac0245。

泰坦的河流和支流:(A)南北纬度大于60°的地图通道的极地立体视图;(B)赤道地区60°N ~ 60°S的SAR覆盖范围和通道;图中粉色和蓝绿色的方框对应于(C) Vid Flumina(北极河,72°54'N, 242°15'W)和(D)东Xanadu(赤道河,9°29'S, 139°14'W)河网的详细地图;通道段颜色对应确定性,绿色最确定,红色最不确定。图片来源:米勒,内政部:10.3847/PSJ/ac0245。

在地球上,河流地貌通常是通过地形数据和高分辨率可见图像进行研究的,但土卫六没有这方面的数据。

相反,海斯博士和同事们使用了基于地球的雷达图像,并对其进行了降级,以匹配卡西尼号对土卫六的合成孔径雷达(SAR)图像。

通过这种方式,他们可以了解卡西尼数据集的局限性,并知道哪些结果对于使用低分辨率、大约1公里的数据进行分析是可靠的。

康奈尔大学天文学系和行星地球系的研究人员朱莉娅·米勒说:“尽管卡西尼号合成孔径雷达图像的质量和数量大大限制了其用于调查河网的实用性,但它们仍然可以用于从根本上了解土卫六的景观。”,以及洛杉矶加利福尼亚大学的空间科学。

“河流的形状很能说明问题。你可以用河流的形状来说明它所流经的物质类型,或者说表面有多陡峭,或者说该区域发生了什么。”

“这是以河流为起点,然后,理想地,更多地了解这个星球。”

“这些地图将为理解美国宇航局的蜻蜓号任务提供背景计划将于2027年发射,并于2034年抵达土卫六——在局部和区域范围内进行发现,并将有助于将其结果置于全球背景下,”海斯博士说。

这个调查结果发表在行星科学杂志

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J.W.米勒.2021.土卫六和地球上的河流特征:从低分辨率SAR的平面图像中得到的教训。行星Sci。J2, 142;doi: 10.3847 / PSJ / ac0245

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