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土卫六烷烃降雨循环或为生命诞生前奏    

2014-09-08 04:16:15|  分类: 天文航天 |  标签: |举报 |字号 订阅

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法国与美国空间机构的科学家发现土卫六上存在甲烷循环系统,土卫六上的地下的“含水层”可形成烷烃降雨,类似地球早期环境。


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土卫六烷烃降雨循环或为生命诞生前奏
 

土卫六表面的湖泊有烷烃组成,科学家认为地球早期也有类似的环境

 

  据国外媒体报道,科学家发现土卫六上存在甲烷循环系统,存在于地下的“含水层”可通过某种途径转化为甲烷雨,对此科学家模拟土卫六上甲烷雨的形成过程,发现存储地下沼气的“含水层”组分可能随着时间的变化而变化,形成包合络合物,这是导致土卫六上出现甲烷降雨的主要原因。卡西尼号探测器任务由美国宇航局和欧洲航天局共同执行,该飞船已经在土卫六上发现数百处湖泊和海洋分布,主要集中的土卫六的北极地区,但是这些湖泊中并不是液态水,而是烃类物质,其中就包括了大量甲烷。

  有机化合物存在于其他天体上并不是罕见的现象,科学家认为地球在极早期也存在类似的环境,通过进一步的观测,科学家发现土卫六与地球早期极为相似,也是一个充满甲烷的世界。位于土卫六北极地区的液态烃湖泊可以被甲烷雨补充,因此土卫六大气中形成了奇特的烃类物质循环系统,就像地球上的海洋与陆地降雨一样,但是科学家对土卫六地壳和的大气层中的烃类物质迁移过程仍然比较陌生。

  卡西尼探测器的副研究员Olivier Mousis是本项研究的首席科学家,他的研究方向为寻找土卫六上烷烃物质降雨的形成,并了解土卫六的地下含水层与大气之间的物质交换,研究小组发现该过程可形成包合络合物,通过表面径流的形式对含水层进行补充,这个过程导致液态丙烷和乙烷流入一些湖泊和河流中,形成液态烷烃湖泊。

  科学家认为土卫六表面的液态烷烃湖泊与其下方的地壳物质聚集区有着密切的联系,但是对其中的物质交换过程并不是非常熟悉,来自康奈尔大学和喷气推进实验室的科学家们正在探索充满液态烃的地下含水层如何通过土卫六上的多孔地形向其他结构扩散,他们发现在地壳含水层中会慢慢形成存储甲烷的区域,并继续形成包合络合物,其表面压力和温度使得包合络合物成为土卫六上存储液态烃物质的重要媒介,可以在土卫六表面保持稳定。最终充满甲烷的含水层会转变为丙烷或乙烷含水层。

  本项研究使得研究人员了解到土卫六表面的湖泊组成,以及地壳深处所发生的变化,调查论文发表在2014年9月1日的伊卡洛斯杂志上,该研究由法国国家空间研究中心与美国宇航局联合完成。卡西尼探测器是美国宇航局、欧洲航天局和意大利航天局的联合项目,喷气推进实验室负责目前的日常管理和和运行。

来源:腾讯科学

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