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遥远海洋的发现 (2366 查看)
发布: 愚人+
日期: November 11, 2013 06:09PM

  遥远海洋的发现--初评惠更斯勘探器着陆泰坦之地形照片

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送交者: 愚人 于 January 15, 2005 14:59:08:[新观察/xgc2000.org]
早晨起来上网后的第一个动作就是搜索美联社(AP)关于惠更斯飞船登陆泰坦后的第一批资料公布,没有辜负我的期待,到目前为止,已经有传回地球的三张照片公布,向人类揭示了距离地球最远的一个星体表面附近的面貌。
  
  这三张都是黑白的,尚未经过仔细处理的照片,相信经过处理,如去掉杂音,加上假彩色以后的照片更能够看清楚其中的细节。
  
  我最感兴趣的是第一张照片,这张照片是惠更斯在被降落伞系着缓缓地下降过程里,距离泰坦表面10英里高空摄下的远景。照片右边占据了三分之一的深黑色部分,三分之二的左边则如泡泡熔岩一般的堆积,其间有许多分叉的曲线。我们大致可以得到一个结论,右边的黑色区域代表“海洋”,左边是多条“河流”的入海的海岸线区域(三角洲)。再仔细看照片,发现左右区域的分割附近,即海岸线附近,有一个“半岛”,状如纽约曼哈顿之突出在哈德逊河与东河之间,或者俄罗斯远东之堪察加半岛,半岛之下方,有一线状岛,状如北卡罗来纳海岸附近之哈特拉斯海堤。个人初步的看法是,这应该是一个液体海洋,据航行者飞船发回的遥测数据分析,科学家认为泰坦表面如果存在液体,则液体将以甲烷为主要成分组成,所以这大约是一块浩瀚的有机物海洋。而那些分叉曲线应该是注入海洋的河流,这样,我们就看见了第一个类似地球的星体,这个星球也具有活着的海洋和河流,只不过,海洋里荡漾着的液体不是水,而是甲烷!
  
  从第二张距离泰坦表面5英里拍摄的照片却看见了一个河滩地的平原,上面散布着许多“鹅卵石”,这些鹅卵石可能是河流或者阵发性洪水从海岸边高地冲下来的。
  
  第三张照片是勘探器已经着陆泰坦表面以后拍摄的,上面有许多大块头白色之物,估计是甲烷的固体。但据昨天科学家的分析,说惠更斯是降落在柔软的固体上的,所以可能该勘探器是降落在堆积着甲烷“雪”的地面上,而那些大块头应该是甲烷“冰”,如果这些猜测被证实,则泰坦上将有类似于地球上的水动力机制,即有:雨、雪、河、海的循环,只是在这里,水被被甲烷代替了。
  
  我觉得可惜的是,勘探器没有被降落伞带到海洋里漂浮,或至少在海滩上着陆。降落在一片干河滩上的勘探器的考察尽管意义也很巨大,但没有我原来想象的大,也缺乏了戏剧性的乐趣。
ZT:答友人--再分析泰坦照片,由此推测生命存在的可能

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送交者: 愚人 于 January 16, 2005 11:24:04:[新观察/xgc2000.org]
我觉得橙色的鹅卵石实际上是橙色的浓雾染色的,它们原来是白色的。
根据地貌学,鹅卵石的边缘圆滑,是岩石(也可能是水和甲烷的混合水冰)经过河流长距离搬运,在搬运途中相互碰撞以后磨圆的。而且岩石从搬运到停留在河滩上,其距离不应该很长,否则河滩上应由纯粹的细沙构成。从你帖的那张照片可以看出,在海岸线附近,山势较陡峭,因此。这些鹅卵石正是从山坡上被溪流搬运下来的。所以,就从鹅卵石的出现,我们就能断定至少在过去,这里有河流。
在那堆鹅卵石河滩里,我原认为是干河滩,现发觉好象有积“水”,因我觉得有些小的鹅卵石似乎浸在水洼里。
另外,我原认为勘探器降落在雪地上,这是错误的,应该是降落在湿沙地或泥地上。
我现在想知道的是:究竟那张显示出海洋的照片的比例尺有多大?高度我们知道是18公里(10英里多点),但视野究竟有多大,目前欧洲宇航局尚未给出数据,只要给出数据,我们就能确定那块暗色区域是否海洋,还是湖泊,总之,应该是一片大的液体储藏地。
依据刚刚清晰化一点的第一张照片的再次辨认,我觉得这个海至少在近海岸线附近是非常浅的海。我不知道甲烷液体的透明度与水比较究竟谁高?所以这个断言还是瞎猜。
再者,科学家还应该给出甲烷液体的粘滞系数,这是研究甲烷河流的运动机制至关重要的因素。如果粘滞力比水大,则河流将对山岭的侵蚀作用应该非常大。估计甲烷的粘滞度比水大,因为据科学家说,目前泰坦地貌呈现的山岭并不很高,而峡谷深深,足见山岭被甲烷溪流剥蚀得很厉害。
想到这里,我不由得想到泰坦山岭是怎样形成的问题,我们知道,地球上的山岭主要由于板块的运动,相互挤压形成的隆起(火山爆发是少数)。如果泰坦上的山仅仅因为陨石打出的陨石坑(就象月亮上那样,只有环形山,或火星上大多数山都是环形山),则似乎不应出现第一张照片上那样复杂的地貌。如果泰坦上存在非环形山的地貌隆起,则说明泰坦内部存在岩浆活动,在岩浆之上才有板块的运动,由此形成隆起现象,因而有条状山脉的出现。
如果那样,说明泰坦内部的地质非常活跃,全然不象月球那样是个冷却的岩石球,就是火星,目前的数据说明,它也是一个几乎冷却的岩石球。
这样,从泰坦内部地质活跃性,我们可以猜测造山运动和河流、雨雪现象非常频繁,结果泰坦海洋里的物质交换活动同样频繁,这就有助于生命的诞生和繁衍。
(原载《红墙论坛》2005/1/16)
再分析岩石构成

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送交者: 愚人 于 January 16, 2005 11:27:05:[新观察/xgc2000.org]
回答: ZT:答友人--再分析泰坦照片,由此推测生命存在的可能 由 愚人 于 January 16, 2005 11:24:04:
我最关心的是液态甲烷的粘滞度。
因为我们已经知道泰坦的引力是地球的七分之一,而刚刚收到的消息是勘探器接收到泰坦大气里有风,风速为15m/hour,按照这个风速和引力,再加上液态甲烷的粘滞度,可以计算出泰坦海洋或湖泊上波浪的高度。
此外,粘滞度还决定了液态甲烷河流对山岭的侵蚀性,足够大粘滞度的液体河流切割山岭,形成山谷的形状应该从V字型向U字型变化。从第二张照片似乎发觉山谷成刀削状,因此是V字型,接近于地球上水河切割的山谷(不是冰川谷)。倘若甲烷的粘滞度足够大,则对普通硬度的硅质岩石只能切割出U字型山谷,而这却与照片上观察到的山谷形态不一样,所以我们就可以作出推断:这些山体可能是由坚固的水、甲烷、乙烷的冰构成,要是我们知道这个凝结混合物的硬度远大于硅质岩石硬度的话。
这样,我们即使没有构成泰坦表面物质的数据(这次大概没有做这方面的分析),只要知道,而且仅仅知道液态甲烷的粘滞度,就能从照片大致区别这些山脉到底是如地球上的硅质岩石构成,还是由水、甲烷、乙烷的混合物凝结构成。
班门弄斧

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送交者: 艾仑 于 January 16, 2005 13:15:22:[新观察/xgc2000.org]
回答: 再分析岩石构成 由 愚人 于 January 16, 2005 11:27:05:
从化学学科来说,甲烷或乙烷构成的液体将没有很高的黏度(viscosity)。主要的论据是这类液体没有氢键,因此它们和水和液氨这类氢键很强的液体呈现完全不同的分子间力。比如:甲烷液体的表面张力将很小,因此甲烷海的风浪将非常大。
对于木卫地貌的河流现象,甲烷液体的表面黏附性(adhesivity)将是一个关键因素。比如,如果岩石是冰或矿盐这一类东西构成,甲烷液体对岩石的切割力就很小。如果反过来岩石是甲烷冰或二氧化碳干冰,表面黏附性本身就可能提供流动过程中相当的切割力。
我们地球的一个重要生态环境是水。它的独特化学性质,比如高氢键,高黏度,高电解度,使得河流对地貌的侵蚀非常厉害,这些将非常不同于甲烷液体的地貌。
不懂地质,纯粹班门弄斧。
对了,目前还没有看到有关环境温度变化的数据。
非常感谢专家提供的资料

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送交者: 愚人 于 January 16, 2005 16:09:51:[新观察/xgc2000.org]
回答: 班门弄斧 由 艾仑 于 January 16, 2005 13:15:22:
根据艾仑兄对甲烷粘滞性提供的估计,也即低于水的粘滞度,根据惠更斯发回的第二张照片容貌,即V字型河谷切割,我推测其岩石构成应该属于较坚硬的物质,可能是水冰和硅酸岩的岩体,而很少含有甲烷冰或二氧化碳干冰。
由此,我进一步猜测,泰坦上的山脉可能主要由板块运动的挤压造成,这里,还需要排除由于十分靠近土星,其对土星的椭圆轨道所造成土星强大的潮汐牵引力,从而拉动山脉的隆起(我不清楚这个轨道,也不清楚泰坦对土星的近日点和远日点距离),我知道木星的卫星欧罗巴就因为木星对它的潮汐力,在表面拉出了许多裂缝和隆起。
倘若土星对其潮汐作用不是很大,则几乎可以肯定,第二张照片上的近海山脉是由泰坦内力造成的(当然还可能有火山的成因),陨石撞击泰坦表面的现象几乎可以排除,因为泰坦大气的浓度为地球的1.5倍,陨石被大气摩擦而烧毁的情况可以排除环形山的生成。

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遥远海洋的发现 (2366 查看) 愚人+ 11/11/2013 06:09PM


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