土星神秘的卫星泰坦星在最近一次卡西尼号飞掠探测中揭示了它的另一个秘密：北极附近有 75 个类似湖泊的区域。行星科学家认为它们是充满液体的洼地，因为那里的温度——零下 179 摄氏度的严寒——和压力——地球压力的 1.5 倍——非常适合液态甲烷或乙烷的存在。这些区域也与地球上的湖泊有着相似的地貌，包括河道。“我们七月份的雷达飞掠是我们首次观测北纬 70 度以上的区域，”Proxemy Research 的行星地质学家艾伦·斯托凡解释说。“在那个纬度以上，我们发现了 70 多个湖泊，其中一些湖泊的直径超过 40 英里。”
最近卡西尼号的飞掠探测以及 2005 年 1 月惠更斯号探测器的着陆发现，在较低纬度地区缺乏液体，尽管那里有许多可能存在液流的河道。相反，由碳氢化合物组成的沙粒状巨大沙丘主导着泰坦星的赤道区域。然而，由甲烷和氮气组成的浓密雾霾笼罩着这颗卫星。甲烷在泰坦星大气层中的持续存在令人费解，因为阳光最终会将其分解为乙烷。“要么我们正在见证泰坦星历史上一个非常幸运的时期，”约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家拉尔夫·洛伦茨指出，“要么甲烷以某种方式被缓冲了。”
这导致一些人，包括已故科学家卡尔·萨根，主张存在一个环绕全球的甲烷海，或者是由此产生的乙烷海。当然，没有发现这样的海，这使得泰坦星甲烷之谜仍未解开。现在似乎有证据表明这颗卫星表面至少存在一些液体。“可能存在一个季节性循环，其中甲烷积累和蒸发，”洛伦茨说。“或者可能是[这些湖泊]是静止的。”
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卡西尼号宇宙飞船在去年 7 月 22 日飞掠这颗卫星时，使用雷达捕捉到了这些湖泊的图像，并从一片长约 4000 英里、宽 80 多英里的地形中发送了雷达信息。在这个广阔的区域内，至少出现了 75 个暗斑，宽度从不到两英里到超过 40 英里不等。“湖泊的雷达特性与它们是液体或非常光滑、未固结物质的沉积物一致：细小的颗粒，如非常松散的土壤，”斯托凡解释说。“这种物质填充了地形低洼处，其中一些有明显的河道通向它们，而且与泰坦星的其他区域不同，这个区域没有沙丘，这表明缺乏松散的细小物质。所有这些数据加在一起使我们确信这些是充满液体的湖泊。”
尚不清楚究竟是什么液体填充了这些湖泊——最有可能的是甲烷和乙烷的某种组合——或者它们是如何被填充的——要么是通过湖泊表面甲烷蒸发后形成的碳氢化合物雨的天气系统，要么是通过储存在地表以下的液体（“甲烷层”而不是含水层）。“所有这些——甲烷层、湖泊、大气中的甲烷——都是一个活跃循环的一部分，这个循环很可能随季节变化，”斯托凡补充说。“所有这些都在相互作用，形成一个动态系统——这是我们在地球以外的任何行星上都没有见过的。”
未来几个月和几年的飞掠探测应该会揭示这些湖泊如何随季节变化，因为泰坦星北部正在从漫长而黑暗的冬季走向夏季，以及卫星表面的其他地方是否存在湖泊。在早期的观测中，人们在夏季的南极附近看到了一个类似的物体——因其大小和形状而被命名为安大略湖——到目前为止，只有 15% 的卫星表面被绘制了地图。但这将需要一项专门用于探索泰坦星的任务——也许是乘坐气球——来确定这些湖泊的性质和范围。“长期以来，泰坦星一直被认为是拥有所有生命组成部分的世界，表面正在发生着所谓的生命起源前的化学反应，”斯托凡说。“我们很想知道氨基酸之类的物质是否在这些湖泊中或附近形成。”
“泰坦星比我们想象的更有趣，”洛伦茨补充说。“我们认为可能发生的事情很少有泰坦星没有恩赐给我们的。” 介绍这一发现的论文发表在 1 月 4 日的《自然》杂志上。