猜测泰坦星下雨了

卡西尼号的存档图像揭示了闪光表面和季节性特征

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我们早就知道,土星的卫星泰坦星经历着一个在许多方面与地球自身水循环相似的碳氢化合物循环。 甲烷等化合物从表面蒸发,在大气中凝结,然后沉淀出来 - 帮助填满泰坦星上广阔的湖泊和河流景观

就像地球一样,泰坦星也经历着季节。 这颗卫星的轴倾角垂直于它绕土星的轨道,但该轨道与土星自身相对于其绕太阳轨道的轴倾角(约为27度)非常吻合。 因此,除了昼夜变化之外,泰坦星受太阳照射的纬度依赖性也遵循着其母星行星轨道运动的29.5年周期。

最近,大约在2010年,泰坦星的北半球正进入春天,到2017年,它已到达夏至点 - 北极最大程度地暴露在阳光下。


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泰坦星气候和大气季节性的模型预测,北部云层会积聚,降水也会相应增加。 换句话说,泰坦星的北部夏季对于(虽然明显更冷)例如英国居民来说会非常熟悉 - 多云并有降雨的可能。

但是,对卡西尼号成像数据的检查并没有显示预期的云层积聚。

不过,在仔细研究并重新分析了任务档案后,Dhingra 等人报告在《地球物理研究快报》中发表了 2016 年泰坦星北部地区出现“湿人行道效应”的证据。 实际上是光线从新润湿的、可能布满鹅卵石的表面反射的光芒。

这种明亮的表面特征覆盖了大约 120,000 平方公里(使用卡西尼号的红外成像数据观察到,该数据有助于穿透高雾层)。

结论是(对Toto致歉):我们猜想在泰坦星的北部夏季确实会下雨。 但是如果没有这种湿人行道现象,厚厚的遮蔽大气层将使我们无法看到雨云。

Caleb Scharf is director of the Columbia Astrobiology Center and author of several books, including The Copernicus Complex (2014) and The Zoomable Universe (2017). He wrote the Life, Unbounded blog for 大众科学 and has written for many other publications. Scharf lives in New York City with his wife and two daughters.

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