Titan 的隱藏海洋可能是一場幻影。根據對十多年前收集的數據進行的仔細重新分析,科學家們發現,土星最大的衛星 Titan 似乎並不擁有一個廣泛的全球海洋,這一假設曾被廣泛接受。相反,深入 Titan 的冰凍表面可能不會通向開放的水域,而是會發現厚厚的泥漿、冰凍隧道以及靠近其岩石核心的融化水。這一結論來自對 NASA 的 Cassini 探測任務數據的新解讀,該任務在土星軌道上運行了近 20 年。早期的 Cassini 測量結果指向一個巨大的地下液態水海洋,這一特徵長期以來被認為是 Titan 潛在生命的重要指標。然而,當研究人員對 Titan 模型進行深海洋假設時,數據卻無法達成一致。從數據推斷出的物理特性與全球海洋應該產生的結果並不一致。
在使用新技術重新檢查相同的測量結果後,研究人員獲得了一個截然不同的畫面,這個畫面顯示 Titan 的內部環境更加寒冷、厚重且泥濘。這些發現不僅改變了科學家對 Titan 表層下的認識,還可能影響他們在尋找其他冰冷世界生命時的評估方法。根據華盛頓大學的助理教授 Baptiste Journaux 的說法,這並不是一個像地球那樣的開放海洋,實際上更像是北極海冰或地下水層。
Titan 已經是一個不尋常的世界。它被濃霧覆蓋,是除了地球外唯一已知表面有穩定液體的地方。在接近零下 297 華氏度的溫度下,這種液體是甲烷,形成湖泊並以雨的形式降落。最初的海洋假說源於 Titan 在繞土星運行時的物理變形。隨著衛星沿著橢圓軌道運行,土星的引力會拉伸和擠壓 Titan。科學家們在 2008 年提出,這種明顯的變形需要一個地下海洋來使冰殼能夠彈性變形。Journaux 說,變形的程度取決於 Titan 的內部結構。深海洋將允許冰殼在土星的引力作用下更大程度地變形。
新的研究顯示,早期研究所忽略的因素是時間。Titan 的形狀變化落後於土星最強引力的約 15 小時。這種延遲至關重要。就像攪拌蜂蜜而不是水,變形一個更厚、更粘稠的內部需要更多的能量。通過測量 Titan 的延遲程度,研究人員可以估算衛星內部的能量散失,並推斷其內部成分。
沒有人預料到 Titan 內部的能量散失會如此強烈,NASA 嫩動力學實驗室的 Flavio Petricca 說。這一發現是 Titan 內部結構與以往分析推斷不同的明顯證據。最符合數據的模型用一層厚厚的泥漿層取代了全球海洋,這層泥漿的液態水含量顯著減少。這種泥漿的密度足以解釋延遲現象,但仍然足夠靈活以進行變形。
對生命的影響是複雜的,但並不一定令人沮喪。被冰層困住的淡水口袋可能達到 68 華氏度的高溫,營養物質集中在較小的體積中。華盛頓大學的研究生 Ula Jones 表示,Titan 上泥漿層的發現對於尋找太陽系以外的生命有著令人興奮的影響,這擴大了我們可能考慮的可居住環境的範圍。這些發現將有助於指導 NASA 預定於 2028 年發射的 Dragonfly 任務,科學家們將重新思考在何處以及如何尋找生命的跡象。這項研究發表於《Nature》期刊。




