新的NASA研究显示了泰坦湖嘶嘶声

时间：2021-12-15 17:25:03 来源：

Cassini捕获了这款马赛克的图像显示了2017年2月17日的北湖和土星月亮泰坦海洋。特派团最终关闭的泰坦飞行计划于4月22日。

一个新出版的研究详细介绍了土星月亮泰坦的碳氢化合物湖泊和海洋可能偶尔会爆发巨大的气泡。

对于加利福尼亚州帕萨迪纳的NASA射流推进实验室的研究人员模拟了泰坦的寒冷表面条件，发现大量的氮气可以溶解在来自天空中下雨并在河流，湖泊和河流中收集的极冷液体甲烷中的大量氮气海域。他们证明了温度，空气压力或组合物的微小变化会导致氮气快速分离出溶液，如在打开一瓶碳酸苏打水时产生的嘶嘶声。

美国宇航局的Cassini Spacecraft发现，泰坦的湖泊和海洋的组成从一个地方变化，一些水库在乙烷中比甲烷更丰富。“我们的实验表明，当富含甲烷的液体与富含乙烷的液体混合 - 例如从大雨中，或者当甲烷河流中的径流混合到富含乙烷的湖泊中时 - 氮气不太能够保持在溶液中，”说迈克尔马西斯加的JPL，谁领导了这项研究。

结果是泡沫。很多泡沫。

当甲烷海洋在泰坦的变化季节略微温暖时，也可以发生氮的释放。炎热的液体也可能导致问题，可能是未来的机器人探测器送到浮动或通过泰坦海域游泳。从探针发出的过量热量可能导致气泡在其结构周围形成 - 例如，用于推进的螺旋桨 - 使得难以转向或保持探针稳定。

来自卡西尼的雷达图像在泰坦的碳氢化合物海上展示了一种奇怪的岛屿，似乎随着时间的推移而变化（左边的图像系列）。这个“魔法岛”的一个可能的解释是泡沫。

魔术岛机制？

在泰坦湖泊和海洋上产生脱脂泡沫的缺乏掩体与其中一个更加迷人的未解决的奥秘内Cassini在探索泰坦时期（魔法群岛）有关，所谓的“魔群岛”是相关的。在几个鹅卵石期间，卡西尼岛的雷达已经揭示了在出现和消失的海上的小区域，然后（至少一个案例）再现出来。研究人员提出了几种可能创建这些看似岛屿的特征的潜在解释，包括泡沫领域的想法。新的研究提供了有关可能形成这种泡沫的机制的细节，如果它们确实是罪魁祸首。

“由于这项工作对氮素的溶解性，我们现在有信心在海上可以确实形成泡沫，实际上可能比我们预期的更丰富，”JPL的Jason Hofgartner是一个共同调查员在Cassini的雷达团队上，是该研究的共同作者。

冷冻嘶嘶声和呼吸湖泊

在表征泰坦液体储层与其大气之间的氮气如何移动，研究人员还将氮气从模拟的乙烷的溶液中扑充为乙烷冻结到他们微小的模拟泰坦湖的底部。与水的固体形式不如液体形式而言，乙烷冰会在泰坦的寒冷池的底部形成。当乙烷结晶到冰中时，没有溶解的氮气余地，它具有嘶嘶声。

在Malaska及其研究的同事进行的一个实验中，氮气从冰冻乙烷中脱离。

虽然在外星月亮上用氮气冒泡的碳氢化合物湖泊的思想是戏剧性的，但马斯喀卡指出氮气对泰坦的运动不仅仅在一个方向上移动。显然，它必须进入甲烷和乙烷，然后才能离开。

“实际上，就好像泰坦呼吸氮的湖泊一样，”马斯喀斯说。“当他们凉爽时，他们可以吸收更多的气体，”吸入“。当他们温暖时，液体的容量减少了，所以他们“呼气”。“

地球上发生了类似的现象，我们的海洋海洋的二氧化碳吸收。

伊卡斯杂志的2月份研究结果在线发表。

最后的泰坦飞弗莱奇附近

Cassini将使泰坦的最终紧密的飞行 - 它的第127次有针对性的遭遇 - 4月22日。在飞行期间，Cassini将在最后一次将其雷达梁扫过泰坦的北方海域。雷达团队设计了即将到来的观察，以便在这一次存在魔术岛特征，它们的亮度对于区分气泡，波和浮动或悬浮固体可能是有用的。

飞行也将通过土星与其最内圆圈之间的差距来弯曲航天器的课程，以开始其最终系列22级澎湃，并被称为Cassini的大决赛。20年来的使命将在9月15日与PE进入土星的氛围。

卡西尼－惠更斯号飞行任务是美国宇航局，欧洲航天局（ESA）和意大利航天局的合作项目。NASA的喷气推进实验室是位于帕萨迪纳的Caltech的分支机构，负责管理NASA华盛顿州科学任务局的任务。JPL设计，开发和组装了卡西尼号轨道器。