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Jan. 03 2026

新研究認為泰坦沒有全球地下海洋

  • 新研究認為泰坦沒有全球地下海洋

    新研究認為泰坦沒有全球地下海洋

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美國太空總署(NASA)的卡西尼號探測器在2004年抵達土星之後,帶給我們許多重要發現,其中之一便是2008年研究認為在土星最大的衛星土衛六(泰坦)富含碳氫化合物的表面下,可能存在廣闊的海洋。然而,近期NASA噴射推進實驗室的科學家重新分析數據後認為全球性的海洋並不存在,泰坦的內部構造可能更為複雜。相關研究於2025年12月發表於《自然》期刊上。

由於土星周圍的引力強大,泰坦會不斷受到土星造成的潮汐力拉扯,並隨著環繞土星的過程中距離的遠近而使得泰坦的形狀、質量分布發生變化,這被稱為潮汐變形。由於泰坦質量分布改變,使得卡西尼號在飛掠泰坦、受其引力影響的過程中,速度也會發生變化。卡西尼號速度變化連帶導致與地球間通訊無線電波產生都卜勒效應,過去的科學家便利用這點來觀察泰坦的變形狀況。

2008年的研究人員發現泰坦的變形超出預期,泰坦幾乎不可能完全是由堅硬的岩石組成,因此推測泰坦的地底下存在大量的液態物質。不過,泰坦的變形和土星潮汐力的影響之間卻有數小時的延遲反應,過去的模型並無法完全解釋。因此,現今由噴射推進實驗室博士後研究員弗拉維奧·佩特里卡(Flavio Petricca)領導的研究團隊決定針對卡西尼號的都卜勒數據重新檢驗。

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新研究運用一種新穎的數據處理技術,降低了數據中的雜訊。結果發現,泰坦內部存在強烈的能量損失,比過去認為內部液態海洋的摩擦造成的能量耗損還要大。研究人員認為這種能量損失是因為覆蓋在厚厚的固態冰殼上的冰泥層。

基於這項新的土衛六內部結構模型,研究人員認為泰坦內部的液體將以局部融化的融水囊形式存在。這些融水囊在潮汐能量的加熱下,緩慢地向地表冰層上升。隨著它們的上升,它們有可能將來自下方的有機分子帶上來,

新研究認為泰坦沒有全球地下海洋

新研究認為泰坦沒有全球地下海洋

儘管泰坦地下可能沒有全球性海洋存在,但佩特里卡強調這並不排除它孕育基本生命形式的可能。分析結果認為泰坦應該存在液態水區域,溫度可能高達攝氏20度,能夠將營養物質從岩石內核輸送到高壓冰層,最終到達地表的堅固冰殼。NASA「蜻蜓號」土星探測任務最快將於2028年發射,新的研究結果有助於科學家重新檢視任務目標與探測方法,未來或許能提供更關鍵的觀測數據為我們帶回答案。

 

文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

 

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