土衛六泰坦的沙丘是由彗星塵埃組成的嗎？

發表于 2025-12-07 18:55:32 來源：骨軟筋酥網

卡西尼號的雷達拍攝到了泰坦上兩個不同的沙丘：貝萊特和芬薩爾。它還顯示了沙特阿拉伯魯卜哈利地球上兩個類似的丘由沙丘區。資料來源：uux.cn/NASA/JPL-加州理工學院/ASI/ESA和USGS/ESA
（神秘的彗星地球uux.cn）據《今日宇宙》（Allen Versfeld）：一種新的理論認為，泰坦雄偉的塵埃沙丘可能來自外太空。研究人員一直認為，組成構成泰坦沙丘的土衛泰坦沙子是通過侵蝕或大氣碳氫化合物凝結而成的。但科羅拉多大學的丘由研究人員想知道：它可能來自彗星嗎？
當卡西尼號宇宙飛船抵達環繞土星的軌道時，沒有人見過泰坦厚厚的彗星粘稠大氣層下。因此，塵埃當它放下惠更斯號著陸器，組成開始用穿透云層的土衛泰坦雷達探測泰坦時，科學家們驚訝地發現泰坦的丘由外觀非常像地球。
這里有厚厚的彗星氮大氣層、雨水、塵埃河流、組成海洋和巨大的沙丘。但與納米比亞和阿拉伯南部地球沙質沙漠的沙丘不同，泰坦的沙丘是巨大的，覆蓋了巨大月球表面的八分之一以上。這些沙丘高約100米，底部寬1至2公里，長度可達數百公里。
地球上的沙丘是由沙子制成的，沙子被風吹走后堆積成漂流物。風以足夠的力推動和吹送單個沙粒，使其在一個稱為跳躍的過程中反彈和散射。如果粒子不反彈，那么它們就不能堆積在一起，但如果風能夠將它們完全吹離地面，那么它們就會被吹走。鹽化取決于沙子顆粒的大小、質量和風力，但也需要顆粒干燥，這樣它們才能自由移動而不會粘在一起。
泰坦的地質
泰坦是整個太陽系中第二大的衛星，僅次于木衛三，圍繞木星運行。它是土星最大的衛星，而且非常古老。與土星的大多數衛星不同的是，隨著時間的推移，泰坦會在數十億年前與土星一起形成。
盡管它與地球有很多共同之處，但卻是一個非常不同的地方。這里非常寒冷，雨水和河流都是由甲烷等液態碳氫化合物組成的，而不是水。另一方面，水被凍結成堅硬的冰；泰坦上的巖石是由水冰而不是花崗巖和玄武巖制成的，而相當于泰坦的熔巖和巖漿是由液態水和氨制成的。
這意味著泰坦上的沙子不是由較大巖石侵蝕的二氧化硅制成的，因為這些材料在表面上找不到。一種流行的理論是，它可以由冰制成。當液態甲烷降雨和流動時，它可能會侵蝕水冰基巖，將大塊的冰塊研磨成冰粒沙。
另一種想法是，砂粒是由拉孔制成的。這些物質遍布太陽系較冷的區域，彗星或行星和衛星外層大氣中的冷碳氫化合物與來自太陽的紫外線反應，產生復雜的化合物。在泰坦干燥的大氣層中形成的湯姆林可以與靜電聚集在一起，形成小顆粒的煙灰，然后沉積在地面上，產生灰塵和沙子。
彗星與此有什么關系？
在今年的月球和行星科學會議上發表的一篇論文提出了一個新想法：如果沙子來自彗星怎么辦？正如我們所知，彗星是由太陽系形成后遺留下來的材料制成的。從一個古老的星云坍塌形成太陽系的大部分原始氣體和塵埃最終都會落入太陽，大部分殘骸會形成行星。但這仍然會留下許多自由漂浮的物質，其中一些物質會逐漸融合成塵埃和冰塊，我們今天將其視為彗星。
當彗星被推到橢圓軌道并穿過太陽系內部時，它們的一些冰會加熱并升華為氣體，氣體會噴出并攜帶塵埃。這些塵埃會分散在整個太陽系，集中在不同的彗星軌道上。單個顆粒經常與地球碰撞，我們將其視為流星，在大氣層中燃燒。最近在沒有表層沙子的南極冰原進行的調查發現了許多這樣的顆粒物，它們在重返大氣層后幸存下來。
但地球并不是唯一一個可以終結這些谷物的地方。根據研究人員的說法，曾經有一段時間，大量彗星從土星及其衛星附近經過。他們使用尼斯模型的一個版本進行了模擬，以研究柯伊伯帶的演化。尼斯模型以其首次出現的城市命名，該模型表示，太陽系最初的排列方式與今天截然不同。隨著時間的推移，這些行星遷移到了現在的位置。
在此期間，海王星穿過柯伊伯帶，將許多彗星推向新的軌道。其中許多彗星與土星及其衛星擦肩而過，有些甚至與衛星相撞。研究人員認為，構成泰坦沙丘的大部分沙子可能是所有這些彗星的碎片。
但這是真的嗎？這一想法確實符合我們目前所知，并得到了計算機建模的支持，但其他理論也是如此。幸運的是，美國國家航空航天局最近證實，“蜻蜓”號任務將于2028年7月發射。“蜻蜓”是一個著陸器，它將被送往泰坦。
但與之前的任務不同，這次是一架8旋翼飛行無人機。就像火星上的漫游者一樣，它將能夠移動到科學家們希望進一步研究的任何感興趣的地區。當它在2034年抵達時，它將飛往泰坦表面的幾十個地點，應該一勞永逸地解決這個問題：泰坦的沙丘真的是由彗星塵埃建造的嗎？

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