教你看懂首张土卫六全球地质图

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在某种程度上，它是整个宇宙中已知的与我们地球最相似的行星之一。

与地球、月球和土卫六的大小相比，土卫六的平均直径为5149公里，是月球的1.5倍。资料来源:美国航天局

泰坦看起来像什么？

自从惠更斯于1655年首次发现土卫六以来的300多年里，我们几乎不知道土卫六的表面是什么样子。

最近，美国宇航局JPL行星科学家罗莎莉·洛佩斯和他的同事完成了第一张土卫六的全球地质图，打开了通往土卫六神奇新世界的大门。该结果于2019年11月18日发表在《自然天文学》在线版上。

泰坦的第一张全球地质图。编译自:自然

三幅可见光图像的拍摄距离分别为36万公里、4000公里和230万公里。资料来源:美国航天局

(左)卡西尼号探测器的工作假想图。资料来源:美国航天局；；(右)惠更斯想象图。资料来源:欧空局/卡劳中心

当然，在可见光合成照片中，泰坦只是一个朦胧的橙色。如果你是一个贫穷、虚弱和无助的人，如果你用普通的肉眼如此近距离地观察泰坦而没有超级力量的祝福，你会看到类似的东西。

卡西尼号成像科学系统(ISS相机)的红、绿、蓝波段合成图像，视觉效果近乎自然，可以看到土卫六的底层大气是不透明的橙色，而上层大气是薄而透明的浅蓝色。(左)广角相机拍摄于2007年1月28日，距离土卫六约196，000公里。；(右)窄角相机拍摄于2005年12月26日，距离土卫六约26000公里

红外波段图像最终可以“穿透”朦胧的霾层，看到土卫六的一些细节:尽管有雾，但仍可以看到中低纬度的黑暗区域和高纬度的湖泊和海洋。

卡西尼号的可见光和红外照相机(VIMS)捕捉到的土卫六是一幅合成的假彩色图像，蓝色代表1.3微米的中心波长，绿色代表2微米，红色代表5微米。(左)摄于2015年11月13日，20016年国际机场，T-114飞越处；；(右)摄于2014年8月21日，T104飞越，邮编:18432

但是要真正了解土卫六表面的地形和地貌，需要雷达探测。这是卡西尼号获取土卫六表面细节的终极武器，也是洛佩斯和他的同事绘制土卫六第一张全球地质图的最重要的数据基础。

对“地质图”一词的特别强调是因为一个行星可以有各种形式的世界地图，从不同的角度显示该行星的全球分布特征。

例如，通过筛选一些波长的光，科学家早在2016年就已经获得了土卫六的全球反照率(即亮暗)图，并命名了土卫六上的许多重要地貌。

卡西尼成像科学系统(国际空间站相机)选择了全球反照率图(全球分辨率约为4公里/像素)，由938纳米波段的中心波长和命名的一些地区。2014年8月7日卡西尼号T100飞越土卫六的图像。资料来源:PIA20713和PIA19657。

例如，科学家通过合成雷达测量的各种数据绘制了土卫六的全球地形图。

土卫六全球地形图的参考面是土卫六海面的大地水准面，全球分辨率为1 × 1。来源:

例如，高分辨率合成孔径雷达数据覆盖率仅为46%。资料来源:美国航天局

这种“平均”下来，目前全球地质图并不细致，甚至可以说相当粗糙:

全球规模只有1.2亿

泰坦的第一张全球地质图。编译自:参考

在合成孔径雷达图像中，六个地质单元从土卫六的第一张全球地质图中分离出来。请注意，这里的亮度和暗度反映的是来自不同地形的雷达信号的反射回波强度，而不是实际的颜色。编译自:参考

泰坦的湖泊、河流和海洋，雷达伪彩色图像。资料来源:美国航天局

然而，沙丘和冲沟，尤其是冲沟和冲沟，并不常见，所以我们不得不多说。

泰坦上的沙丘有点像地球上的线性沙丘。它们主要以平行延伸的条带的形式存在。它们大多宽2公里，高80-130米，长数百公里，相距4公里。

利比亚的线性沙丘(可见图像)和土卫六的线性沙丘(雷达图像)。来源:参考资料

(左)土卫六上的沟渠网络地形(雷达图像)；(右)在爪哇岛南部一个叫古农基杜尔的地方发现的多边形喀斯特地貌是石灰岩被水溶解和侵蚀的结果。资料来源:美国航天局

编译自:参考

所以我们可以改善这幅图。改编自参考文献

所以我们可以再次改进这张图片。改编自参考文献

卡西尼拍摄的利吉亚母马是由美国宇航局拍摄的

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惠更斯着陆器拍摄了土卫六表面的“通道”。资料来源:美国航天局

泰坦的甲烷循环。资料来源:美国航天局

小物体撞击、构造活动、河流和风蚀、降雨、湖泊和海洋，甚至冰和火山脉……这些地质和气候影响塑造了今天的泰坦。

然而，由于距离遥远和大气层厚，我们今天对土卫六的了解仍然很粗略。

为了揭开泰坦更多的秘密，我们必须继续派遣我们的探测使者在更近的距离和更先进的探测方法再次访问这颗行星。

幸运的是，今年6月，名为“蜻蜓”的泰坦无人机探测计划被选为美国宇航局新的“*边界”计划，推动了名为“凯撒”的彗星67P采样和返回计划。

蜻蜓将于2026年发射，并计划于2034年到达土卫六。站在巨型卡西尼号的肩膀上，蜻蜓将进一步探索土卫六的表面和有机物质，并探索土卫六上可能存在的生命痕迹。

蜻蜓的想象工作图。资料来源:美国航天局

我相信到那时，我们一定会对泰坦有更深的了解。

在接下来的十年里，去泰坦并驾驶无人驾驶飞行器！

参考:

[1]洛佩斯，皇家医学中心，马拉斯卡，医学硕士，舍恩菲尔德，医学硕士，所罗门群岛，白桦，南太平洋，佛罗伦萨，医学硕士，...《海龟》(2019)。土星卫星土卫六的全球地貌图。自然天文学，6。

[2]自然|一个全新的世界:天文学家绘制了泰坦的第一张全球地图

[3]洛佩斯，硕士，&所罗门都，A. (2014年，11月)。行星地质过程。AIP会议记录(第1632卷，第1期，第257页)。AIP。

[4]科里斯，p .，海斯，A. G .，伯奇，S. P. D .，洛伦茨，r .，斯泰尔斯，B. W .，柯克，r ....& Iess，L. (2017)。卡西尼任务结束时土卫六的地形和形状。地球物理研究快报，44 (23)。

[5]罗伦兹，博士，沃尔，南，拉德鲍，杰，鲍宾，格，雷菲特，东，让桑，硕士，...和鲁宁，J. (2006)。土卫六的沙海:卡西尼雷达对纵向沙丘的观测。科学，312(5774)，72727。

[6]内什，特区，洛伦茨，特区，柯克，特区和怀伊，特区(2010)。非洲纳米比亚的沙海和土星的卫星土卫六的雷达测量。伊卡洛斯，208(1)，38394。

[7]拉德鲍，j .，洛伦茨，r .，法尔，t .，派洛，p .，萨维奇，c .，和斯潘塞，C. (2010)。土卫六和地球上的线性沙丘:最初的遥感比较。地貌学，121(2)，12132。

[8]https://solar system . NASA . gov/resources/17397/a-titanic-迷宫/

[9]https://www . NASA . gov/feature/JPL/the-first-global-geological-map-of-titan-completed

首个土卫二全球地质图揭示