泰坦的外星湖岸顯示出被巨浪雕刻的跡象

海浪的咆哮可能是配樂土星的月亮巨人.

新的分析表明，環(huán)繞土衛(wèi)六表面的大量液態(tài)甲烷和乙烷可能被侵蝕海岸線的海浪所占據(jù)，雕刻出廣闊的河流和湖泊的形狀，這些形狀與異國情調(diào)的朦朧月亮不同。

這一發(fā)現(xiàn)為土衛(wèi)六提供了令人著迷的見解，以及液體體在與地球如此不同的其他星球上的行為方式。

“根據(jù)我們的結(jié)果，我們可以說，如果土衛(wèi)六海洋的海岸線被侵蝕，海浪是最有可能的罪魁禍?zhǔn)住?a>地質(zhì)學(xué)家泰勒·佩倫（Taylor Perron）說麻省理工學(xué)院（MIT）。

“如果我們能站在土衛(wèi)六海域的邊緣，我們可能會(huì)看到液態(tài)甲烷和乙烷的波浪拍打海岸，并在暴風(fēng)雨中撞擊海岸。它們將能夠侵蝕構(gòu)成海岸的材料。

發(fā)現(xiàn)克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）于1655年提出，土衛(wèi)六的表面一直被厚厚的朦朧大氣層所掩蓋，1944年杰拉德·柯伊伯（Gerard Kuiper）在其光譜中檢測(cè)到甲烷時(shí)，這種大氣層被正式確定。只有當(dāng)卡西尼號(hào)探測(cè)器在2000年代初被送入土星軌道時(shí)，克羅尼亞衛(wèi)星的表面才被發(fā)現(xiàn)詳細(xì)描述.細(xì)節(jié)包括廣闊、波光粼粼的液態(tài)碳?xì)浠衔锖?/p>

從那時(shí)起，科學(xué)家們一直想知道這些甲烷和乙烷體——其中一些在大小上可以與北美五大湖相媲美——是什么樣的。

除了地球之外，土衛(wèi)六是太陽系中唯一已知的表面有巨大液體儲(chǔ)層的天體，我們對(duì)此非常感興趣。它的海洋是否像地球的海洋一樣狂風(fēng)暴雨，總是在運(yùn)動(dòng)？還是他們平靜而靜止，沒有明顯的動(dòng)作？

“一些試圖看到海浪證據(jù)的人沒有看到任何證據(jù)，并說，'這些海面是鏡面光滑的，'”地質(zhì)學(xué)家羅斯·巴勒莫（Rose Palermo）說美國地質(zhì)調(diào)查局?！捌渌苏f，他們確實(shí)在液體表面看到了一些粗糙，但不確定是否是波浪造成的。

為了找到答案，佩倫、巴勒莫和他們的同事進(jìn)行了詳細(xì)的建模，試圖復(fù)制土衛(wèi)六圖像中看到的水道和湖泊的形狀。

首先，他們觀察了地球，進(jìn)行了建模，以弄清楚不同的海岸侵蝕機(jī)制如何塑造湖泊和海洋等水體的海岸線。這為他們提供了一個(gè)基本框架，可以利用海岸線形態(tài)來辨別可能在液體體周圍起作用的不同侵蝕過程。

然后，他們將這個(gè)框架應(yīng)用于土衛(wèi)六，研究了三種具體情況：一種沒有海岸侵蝕;第二種是由波浪驅(qū)動(dòng)的侵蝕;第三種是侵蝕是一個(gè)均勻的過程，沿海物質(zhì)逐漸溶解，或在自身重量下脫落。

特別重要的是稱為獲取，風(fēng)可以暢通無阻地通過液體體的距離，在風(fēng)的移動(dòng)過程中將能量傳遞到液體表面。風(fēng)傳播的時(shí)間越長(zhǎng)，傳遞的能量就越多，并且地表生長(zhǎng)得更狂野.

“波浪侵蝕是由波浪的高度和角度驅(qū)動(dòng)的，”巴勒莫 說.“我們使用取水來估算波浪高度，因?yàn)槿∷酱?，風(fēng)吹和波浪增長(zhǎng)的距離就越長(zhǎng)。”

在他們的模擬下，這三種情景產(chǎn)生了截然不同的海岸線。最像真正的泰坦的是那些海浪拍打或拍打海岸的海浪。而那些具有均勻侵蝕的湖泊最終類似于地球上的湖泊以同樣的方式被侵蝕，例如溶解石灰石。

當(dāng)然，這不是具體的證據(jù)。在我們?nèi)ツ抢镒屑?xì)觀察之前，我們不會(huì)知道土衛(wèi)六上是否有海浪。有一個(gè)任務(wù)正在完成，名為蜻蜓.它目前計(jì)劃在2034年到達(dá)土衛(wèi)六，所以在那之前我們只能坐以待斃。

“泰坦展示了一個(gè)完全未被觸及的系統(tǒng)，”巴勒莫 說.“它可以幫助我們了解海岸如何在沒有人類影響的情況下侵蝕的更基本的東西，也許這可以幫助我們?cè)谖磥砀玫毓芾淼厍蛏系暮０毒€。

該研究已發(fā)表在科學(xué)進(jìn)展.

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