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土卫六上有一片会“沸腾”的海

星空天文  · 公众号  · 科学  · 2017-03-17 14:01

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在那里,友谊的小船很可能说翻就翻。

NASA


水在一个大气压的条件下,升温到100摄氏度就会沸腾,产生大量的气泡。而在寒冷的土星卫星——泰坦,也就是土卫六上,相似的情形也会发生,只是原理不同。


地球海洋的主要成份是水,但土卫六海洋是由液态的烃类——如甲烷、乙烷等碳氢化合物混合而成的。在这些海洋中,有些地方甲烷多一些,有些地方乙烷多一些。


土卫六大气中含有丰富的氮——它是太阳系中除地球外唯一一个拥有富氮大气的天体。如果气温发生改变,那么这些氮就会熔解在寒冷的甲烷雨滴中,通过降雨落到土卫六表面,最终汇入烃海。


溶解在液态烃中的氮是会析出的,在此过程中,气压和温度改变的影响是关键因素。当富含甲烷的液体和富含乙烷的液体相遇——如前者通过暴雨的形式汇成甲烷河,随后又汇入乙烷湖,那么由于温差的存在,溶解在甲烷或乙烷中的氮就极有可能跑出来,形成大片的气泡。


美国宇航局的卡西尼探测器曾经拍到土卫六的海中有一个“魔法岛”,它一会儿出现,一会儿消失,一会儿又出现。这个“魔法岛”很可能就是这些析出的“气泡”产生的“幻象”。


NASA


氮的可溶解性,让土卫的海洋变成了一片会“沸腾”的海。而这很可能会给未来溅落在那里的探测器带来麻烦。探测器穿越浓厚的土卫六大气后温度会升高——即便有防护也在所难免。因此当它溅落在土卫六的海洋中后,就会导致周围“水”体产生大量气泡,进而失去控制,甚至翻转。


如果没有对策,那么在土卫六上泛舟也成了一件非常艰难的事,气泡会导致浮力变小。在那里,友谊的小船很可能说翻就翻。


星空天文系头条号签约作者