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NASA的卡西尼號(hào)探測器發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六（Titan）表面的深而陡峭的峽谷中充滿了液態(tài)碳?xì)浠�合物。這些發(fā)現(xiàn)首次直接證明土衛(wèi)六上存在被液體覆蓋的溝渠，也首次觀察到了土衛(wèi)六上數(shù)百米深的峽谷。

《地球物理研究快報(bào)》上的一篇最近的文章，描述了科學(xué)家如何分析卡西尼號(hào)在2013年5月近距離飛掠土衛(wèi)六時(shí)得到的數(shù)據(jù)。在飛掠過程中，卡西尼號(hào)的雷達(dá)設(shè)備對(duì)土衛(wèi)六北極的巨大海洋——麗姬婭海（Ligeia Mare）延伸出的分支溝渠進(jìn)行了重點(diǎn)探測。

通過微波探測，NASA的卡西尼號(hào)探測器發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六表面的某些溝渠其實(shí)是深而陡峭的峽谷，其中充滿了液態(tài)碳?xì)浠�合�?/p>

卡西尼號(hào)的發(fā)現(xiàn)揭示了這些溝渠都是些狹窄的峽谷，總體寬度都不到一千米， 坡度卻超過40度。同時(shí)，這些峽谷都非常深，從頂部到底部有約240至570米深。

這些溝渠網(wǎng)絡(luò)被命名為Vid Flumina。

就像土衛(wèi)六上那些富含甲烷的海一樣，這些蜿蜒伸展的溝渠在雷達(dá)中顯示較暗。科學(xué)家們由此認(rèn)為這些溝渠可能充滿了液體，但是此前并沒有做過直接的探測。之前人們并不知道這些暗色部分是液體還是飽和沉積物。在土衛(wèi)六的嚴(yán)寒之中，沉積物的主要成分更可能是冰，而非巖石。

卡西尼號(hào)的雷達(dá)經(jīng)常被用作成像儀，能穿過稠密的霧霾獲得霧霾下土衛(wèi)六地表情況。但在這次飛掠中，卡西尼號(hào)的雷達(dá)則被用作測高儀，通過發(fā)射雷達(dá)波來測量重點(diǎn)區(qū)域的深度。研究人員將此次測高數(shù)據(jù)與此前的雷達(dá)圖像結(jié)合，得出了新的發(fā)現(xiàn)。

卡西尼號(hào)發(fā)射的雷達(dá)信號(hào)如何從底部反射回來，是了解這些溝渠本質(zhì)的關(guān)鍵所在。雷達(dá)設(shè)備觀測到一次閃光，說明溝渠底部非常平滑，就如土衛(wèi)六的碳?xì)浠�合物海一般。信�?hào)從溝渠邊緣及底部回彈所用的時(shí)間，能直接提供關(guān)于溝渠深度的數(shù)據(jù)。

無論是何種原因造成的這種峽谷凹陷地貌，都表明了這個(gè)地貌活動(dòng)進(jìn)行了很久，亦或是這個(gè)區(qū)域向下侵蝕的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于土衛(wèi)六的其它地區(qū)。研究人員猜測，這可能由地形上升或海平面改變導(dǎo)致，或者兩者皆有。

羅馬大學(xué)卡西尼號(hào)雷達(dá)團(tuán)隊(duì)的成員，也是此研究的領(lǐng)頭人Valerio Poggiali說：“這種深谷可能是地形上升和海平面改變共同造成的，但是暫不清楚各對(duì)深谷成因占的比例。可以明確的是，無論哪種描述土衛(wèi)六上地質(zhì)演化過程的說法，都需要能夠解釋這些峽谷的成因。”

在地球上，這些形成峽谷的原因可以在美國亞利桑那州的科羅拉多河兩岸看到。科羅拉多大峽谷就是以地形上升為主。數(shù)百萬年來，地形上升致使科羅拉多河深深切入地下。鮑威爾湖（Lake Powell）則是由于水平面變化造成的。每當(dāng)水庫水位下降，河流的侵蝕便會(huì)加劇。

“地球是由巖石構(gòu)成的，有地表水的溫暖星球。 而土衛(wèi)六則冰封寒冷，河流也由甲烷構(gòu)成。能在兩顆星球上發(fā)現(xiàn)如此相似的地貌，這真是不尋常。”卡西尼雷達(dá)團(tuán)隊(duì)成員，來自紐約康奈爾大學(xué)的合作作者Alex Hayes如此感嘆道。

測高儀數(shù)據(jù)也顯示了麗姬亞海附近某些峽谷中的液體高度與麗姬亞海的海平面一致，一些峽谷中的液體高度會(huì)比麗姬亞海高出幾十米。研究人員認(rèn)為后者是支流，最后都會(huì)匯入主渠道中。

這項(xiàng)研究中所用到的方法，將在未來擴(kuò)展應(yīng)用土衛(wèi)六上其他已探測到的溝渠。研究人員期望后續(xù)的工作能夠得出土衛(wèi)六地形形成的綜合原因。

此次卡西尼-惠更斯任務(wù)是NASA（美國宇航局），ESA（歐洲宇航局）以及意大利宇航局合作的任務(wù)。NASA位于帕薩迪納加利福尼亞理工學(xué)院的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室為受科學(xué)任務(wù)理事會(huì)委托管理此次任務(wù)。噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、開發(fā)以及裝配了卡西尼號(hào)探測器。卡西尼號(hào)的雷達(dá)設(shè)備由噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、意大利宇航局，以及由美國和歐洲成員組成的團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成。

卡西尼號(hào)雷達(dá)測繪器中映射出的Vid Flumina峽谷