最新研究显示土卫六海洋释放大量氮气气泡

admin2017年03月24日11:33

[摘要]目前,美国宇航局研究发现土卫六海洋释放氮气,就像是拧开苏打汽水饮料释放出来的气泡,科学家必须重新设计土卫六海洋探测器。

最新研究显示土卫六海洋释放大量氮气气泡

如图所示,这是卡西尼探测器于2月17日拍摄的土卫六北部湖泊和海洋,最新研究称,土卫六海洋充满氮气气泡。

讯 据英国每日邮报报道,目前,美国宇航局最新研究显示,土卫六碳氢湖泊和海洋可能喷涌大量的气泡,就像苏打汽水中的气泡。

专家指出,这项发现意味着探测器必须重新设计,才能穿行在嘶嘶冒气泡的海洋。美国喷气推进实验室研究人员模拟土卫六的寒冷表面状况,发现大量氮熔解在极端寒冷的液态甲烷中,这些液态甲烷从空中降落,收集在河流、湖泊和海洋之中。

他们指出,温度、气压或者成分的轻微变化将导致氮从液体中快速分离,就像拧开碳酸苏打水饮料瓶时产生的气泡。研究负责人、喷气推进实验室迈克尔-马拉斯卡(Michael Malaska)说:“我们实验表明,当富含甲烷的液体与富含乙烷的液体混合在一起,或者甲烷河流与富含乙烷的湖泊混合在一起,氮很难保持在该溶液中。”

美国宇航局卡西尼探测器发现了土卫六湖泊和海洋的成分,一些水池乙烷含量大于甲烷。伴随着氮气释放,这一过程叫做“脱溶”,在土卫六季节变化时期,甲烷海洋轻微变暖。研究人员指出,嘶嘶冒泡液体可能潜在带来一些问题,未来机械探测器将漂浮或者游动穿过土卫六海洋。

探测器释放的余热可能导致其结构周围形成气泡,例如:用于推进前行的螺旋桨,如果海洋中充满气泡,则很难驾驭或者保持探测器平稳。研究报告合著作者、喷气推进实验室的詹森-霍夫加尔廷(Jason Hofgartner)说:“基于氮的可溶性,我们能够确定海洋可以产生气泡,事实上产生的气泡数量远超出之前的预期。”

这项研究揭晓了氮在土卫六液态水域和大气层之间如何移动,在模拟实验中,研究人员能够从模拟富含乙烷溶液中诱导释放氮,不同于水,这种溶液固定状态的密度低于液体状态,乙烷冰将形成在土卫六冰冷池底。

伴随着乙烷结晶成冰,这里并没有空间来熔解氮气体,因此它们嘶嘶冒泡释放出来。虽然土卫六表面碳氢湖泊释放氮气泡是非常奇特的,但是马拉斯卡指出,土卫六表面氮气泡的运动并不是沿着一个方向。

很明确,氮气释放之前必须进入富含甲烷或者乙烷的液体,这种效应好像土卫六湖泊会呼吸氮气,伴随着它们冷却,它们将吸收更多的气体,类似于“吸气过程”,伴随着它们升温,液态形式将释放气体,类似于“呼气过程”。类似的现象发生在地球上是海洋吸收二氧化碳。(悠悠/编译)

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