為土衛六泰坦建立新沉積循環模型，景觀像極地球

[peter]

https://technews.tw/2019/04/18/saturn-moon-titan-hydrocarbon-phantom-lake-methane-cassini/
刊的新論文，卡西尼號雷達在北半球發現了一個新甲烷湖泊，直徑只有幾十公里寬，但卻深達 90 公尺。

此前，卡西尼號測量過泰坦南極區唯一一個主要湖泊「安大略湖（Ontario Lacus）」，其成分乙烷大於甲烷，現在發現泰坦北半球新湖泊成分以甲烷為主，揭示了南、北半球水文學完全不同。

另外，過去的數據表明泰坦東半球地勢較低，有大海、峽谷和島嶼分布，而西半球充滿小湖泊，現在新的研究確認這些湖泊位置遠遠高於海平面，坐落在山丘和高原上，很可能在周圍含有冰、固體有機物的基岩遭化學溶解、坍塌時所形成。在地球上，類似的湖稱做喀斯特湖（karstic lake，也稱岩溶湖），當水溶解石灰岩後形成，德國、克羅埃西亞、美國等地區都可發現。


但泰坦上也不是所有湖泊都這麼深不可測。以前我們已有證據表明泰坦的湖泊在夏天時會縮小，而另一篇同樣發表在《自然天文學》期刊的新論文，探討土衛六水文循環的神祕面紗，研究人員同樣使用卡西尼號數據分析，發現泰坦的湖泊不只會縮水而已，有 3 個湖甚至隨著季節變化完全消失在地表。

研究第一作者、約翰‧霍普金斯大學應用物理實驗室（Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory，APL）行星科學家 Shannon MacKenzie 指出，這些湖泊可能非常淺，當冬天退去、春天來臨後，就蒸發或滲入地下。

目前，我們不確定這些消失的幽靈湖會不會在冬天時又重新冒出，有必要的話，未來我們應該派出「泰坦軌道偵測器」重複觀察這顆迷人的衛星，類似於火星軌道偵測器（MOM）或月球勘測軌道飛行器（LRO）那樣。

[peter]

土衛六泰坦上的 湖   

泰坦的湖泊可以像地球上的那些一样分层

http://www.edunews.net.cn/2020/kexue_0930/17030.html

土星卫星土卫六上的湖泊由甲烷，乙烷和氮而不是水组成，它们受到密度驱动的分层，形成类似于地球上湖泊的层。不过，行星科学研究所科学家约旦·斯特克洛夫(Jordan Steckloff)发表的一篇论文说，尽管地球上的湖泊会根据温度分层，但土卫六的湖泊完全是由于其地表液体与大气之间的奇怪化学相互作用而分层的

当湖泊的不同部分具有不同的密度时，就会发生分层，密度较低的层会浮在密度较高的层上。在地球上，温带气候的湖泊通常在夏天随着太阳加热湖泊表面而分层，导致湖水膨胀并变得稀疏，形成一层温水，实际上浮在下面的凉水上。这种密度驱动的分层也可能发生在Titan上。但是，发生这种现象的原因是Titan的表面液体可以溶解大气中的氮气，而不是液体升温和膨胀。

“在泰坦上的湖，不仅仅是液化天然气的水坑，是经历复杂物理过程的动态场所。它们可以分层，翻滚，甚至可能喷发，”《通过甲烷蒸发的泰坦湖的分层动力学》的主要作者斯特克洛夫说。刊登在“行星科学杂志”上。

由于液态甲烷的密度低于液态乙烷，因此长期以来一直认为泰坦的甲烷通常会漂浮在液态乙烷的顶部。但是，当考虑到甲烷与大气氮的亲和力时，甲烷可以在低温下溶解足够的氮，从而比乙烷更稠密。

Steckloff和他的研究小组意识到，这种行为本质上会在温度仅比Titan观察到的温度低几度的情况下驱动湖泊分层。“我们着眼于泰坦大雨后充满的小型浅湖，发现如果温度低，甲烷从地表的蒸发会驱散溶解的氮，氮很重，导致乙烷富集(甲烷-贫氮层)浮在富甲烷层的顶部，” Steckloff说。

尽管土卫六的寒冷表面温度约为90开尔文(-298华氏度)，但它能够抵抗雨水，河流和湖泊的能力自然可以与我们的家乡星球进行比较。斯特克洛夫说：“地球是已知的最类似于土卫六的行星。地球与土卫六一样，都有动态的湖泊。两者都活跃着类似的过程，这表明可以通过一些简单的规则和过程来控制地表液体的复杂行为。”


https://www.universetoday.com/148200/lakes-on-titan-will-have-layers-like-lakes-on-earth-but-for-a-completely-different-reason/

[peter]

土衛六上海洋 Kraken Mare 可能深   300M
https://news.cornell.edu/stories/2021/01/astronomers-estimate-titans-largest-sea-1000-feet-deep
https://www.cnbeta.com/articles/science/1081215.htm


雷达高度计的工作原理是发射一束无线电波，然后测量它们从下方地面反弹回来所需的时间。由于这些波从液体和固体中返回的速度不同，所以它可以确定一个液体体的深度，并提供对它的构成的洞察力。

最清晰的数据来自Moray Sinus，这是克拉肯—马雷北部的一个河口。在这里，研究小组发现，该海域深达85米（280英尺），雷达波的吸收表明，它是由70%的甲烷、16%的氮气和14%的乙烷组成的。

然而，在克拉肯—马雷的主体中，研究小组却找不到海底的信号。这一结果可能意味着两种情况之一：要么是液体的成分不同，吸收了更多的雷达波，要么是它的深度更深。研究小组倾向于后一种可能性--毕竟在同一个体中，液体的成分应该不会有太大的不同。

如果是这样的话，研究人员估计克拉肯—马雷至少要有100米深，最深处可能会有300米或更深。这样一来，它的深度就足以让机器人潜艇进行探索，NASA已经提议在2040年左右进行一次可能的任务。

[peter]

https://technews.tw/2021/01/26/titan-saturn-lake-kraken-mare-cassini/

地球的海洋至今依然屬於未開發地帶，想必地球外的海洋更加難以捉摸。科學家最近分析了卡西尼號雷達數據，計算出泰坦上最大的海洋最深可能超過 300 公尺。

土衛六泰坦（Titan）是太陽系中已知唯一擁有大氣層的衛星，從外太空看去就像被金色的氣態氮霧掩埋。當穿過朦朧的霧窺視泰坦表面時，會發現它的地表環境甚至比火星或金星等行星還要更像地球，同樣擁有峽谷、沙丘、沙塵暴、冰火山與海洋，只不過泰坦的海洋不是由液態鹽水構成，而是液態甲烷。

最近，美國康乃爾大學團隊分析了 2014 年 8 月卡西尼號最後一次飛越泰坦的數據，分析土衛六上已知最大的甲烷湖克拉肯海（Kraken Mare），這個湖泊直徑約 1,170 公里，但深度未知，新研究利用雷達回波從海底到海面的時間差來計算海洋 3 個地點的深度，發現克拉肯海北部海口 Moray Sinus 深度約 85 公尺，且雷達回波比例該地點由 70% 甲烷、16% 氮氣與 14% 乙烷組成，與附近的第二大湖泊麗姬亞海（Ligeia Mare）成分相似。

然而在克拉肯海中央，團隊卻找不到雷達的海底訊號，這有兩種可能性：一種是海洋液體成分不同且吸收了雷達波，另一種則是比北部海口還要更深不可測。團隊更傾向於後一種可能性，畢竟同一區域內液體不應有太大差異，但如此一來，研究人員估算海洋最深處可能至少達 300 公尺，很適合無人潛艇探測器探索。

土衛六是如此特殊，不能和我們的月亮或太陽系其他冰衛星如：土衛二恩賽勒達斯、木衛二歐羅巴等相提並論，後者表面皆被水冰覆蓋，但內部藏有遼闊的地下海洋，透過羽狀噴流將地下水冰噴向太空。

科學家希望可以弄清土衛六的甲烷來源，根據目前模型，由於土衛六接收到的太陽能量比地球少 100 倍，大氣中甲烷應該會不斷轉化為乙烷，並預計在 1,000 萬年內耗盡所有甲烷。NASA 的蜻蜓號（Dragonfly）已暫定於 2026 年發射、準備在 2034 年著陸土衛六探索這顆奇特的衛星。

新論文發表在《Geophysical Research》期刊。

[吳柏賢]

Dragonfly發射日期延後到2027年
到達日期延後到2036年

https://en.wikipedia.org/wiki/Dragonfly_(spacecraft)

[peter]

為土衛六泰坦建立新沉積循環模型，景觀像極地球  https://technews.tw/2022/04/26/titan-model-solar-system-saturn/