土卫六大沙丘或经数万年形成 暗含古气候信息

根据美国宇航局卡西尼号探测器的观察，在土星卫星土卫六上形成波纹的沙丘可能有几千年的历史。

迄今为止对这些沙丘最详细的雷达成像研究表明，随着土卫六的轨道相对于太阳摆动，塑造沙丘的风可能会改变方向。这些轨道变化被认为已经改变了地球表面哪一部分可以接收最多的阳光，而沙丘的形状反映了气候模式的变化。

主持这项研究的美国大学城德克萨斯A&M大学的地质学家瑞安·尤因指出，可能需要3000年土星才能改变沙丘的方向，这相当于9万年地球。

研究人员在12月8日的《自然地球科学》杂志上报道了这一结果。

地球上的一些大沙丘——例如，西撒哈拉沙漠中的沙丘——实际上保留了过去气候变化的记忆。在上一个冰河时期，地球上的风力更强，当时地球摇摆的轨道将冰川推向亚热带，改变了那里的气候模式。这一时期形成的最大沙丘在随后的11000年里没有改变方向。

科学家一直难以确定土卫六沙丘的成因。这些沙丘由碳氢化合物颗粒组成，可能是太阳系中最大的，所以它们更像煤烟堆，而不是主要由硅石组成的地球沙堆。

这些沙丘绵延数百公里，大小相当于整个美国，包括阿拉斯加。

关于是什么塑造了这些沙丘，有各种各样的想法，包括来自西方或东方的风，它们可能每天、每个季节或根据其他规律而变化。

尤因的研究小组分析了大约10，000个沙丘的山脊，这些山脊是由2004年装载在围绕土星运行的卡西尼探测器上的雷达设备绘制的。

研究人员使用的一种新算法使他们能够从图像中提取比以前更精确的信息。这种更清晰的观察使他们能够看到大约1公里的特征，包括第一次发现由三个或三个以上的山脊汇合而成的星形沙丘。

这些星形沙丘意味着盛行风必须在不同的时间从不同的方向吹来。重要的是，小的星形沙丘从较大的线性沙丘向不同的方向转变，这意味着星形沙丘正在改变线性沙丘。

该团队随后计算出，风要改变沙丘的方向需要几千年的时间，从而阻碍线性沙丘的生长，并开始形成星形沙丘。

马里兰州劳雷尔市约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家拉尔夫·洛伦茨说，理解沙丘的形成需要很长时间，这意味着科学家可以开始回顾过去。他说:“这项工作为从沙丘形态的角度研究土卫六的古气候打开了一扇窗。”

尤因和他的同事现在正在使用一个研究地球气候的全球气候模型来分析轨道的变化将如何改变土卫六的风向。

泰坦是土星最大的卫星，也是太阳系第二大卫星。由于土卫六是太阳系中唯一一颗大气层很厚的卫星，人们高度怀疑它有生命存在。科学家还推测大气中的甲烷可能是生命的基础。

泰坦可以被视为一台时间机器，它帮助人们了解地球的最早状况，并揭开地球生物如何诞生的神秘面纱。土卫六的表面重力极低，可与月球相比，但它也有厚厚的大气层，其表面的气压大约是地球的1.5倍。