土卫六“亮斑”之谜

张唯诚

土星的卫星——土卫六（又名泰坦），是太阳系中一个离奇的世界。它很像我们的地球，有浓密的大气、流动的液体和形态各异的地表。它的发现者是荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯。1655年3月25日，惠更斯用他自制的天文望遠镜发现了在土星旁边的土卫六。此后，人们便开始对这颗星球倍加关注，因为它是太阳系中唯一一颗拥有浓密大气的卫星。

从2000年开始，天文学家们利用射电望远镜观测到来自土卫六赤道的特别明亮的无线电信号，这些信号被称为“镜面反射”。对于这些反射，最自然的解释是土卫六的赤道热带地区有大量的液体，但这个判断一直没有得到肯定。

到了2004年，“卡西尼号”土星探测器飞抵土星，人类对土卫六的探索也进入到了一个全新的阶段。人们发现土卫六的表面温度为-180℃，但它并不是一个僵硬的封冻世界。恰恰相反，土卫六非常活跃，它的大气和地表风景都在发生着变化，云在雾气中浮动，甲烷的雨水落到地面，然后流进湖中。

在“卡西尼号”土星探测器探访土星之前，人们就认为土卫六上有大片的湖泊。“卡西尼号”土星探测器传回的探测图像表明，湖泊里的液体通过一些“河道”注入。这些河道伸向潮湿的区域，很像地球上的河流，其中一条长达400千米充斥着液态碳氢化合物的河道一直流入一个名为“丽姬娅”的湖中。“丽姬娅”是土卫六上最大的一片水域，比地球上最大的淡水湖----北美的苏必利尔湖还要大。

科学家们推测，其中的一些河流通常可能是干涸的，只有“雨季”才会有“水”。经探测表明，这些“水”是甲烷、乙烷和少量的丙烷，它们在土卫六极低的温度下仍能像水一样流动。各湖中物质的组成可能也并不是一样的，所以“湖水”的特性也可能并不一致。科学家们还根据观测到的情景推测，土卫六的过去可能比今天更加潮湿。

那么，谜团是不是就此解开了？那些亮斑是否就是这些湖面的反射呢？答案是否定的。原来，“卡西尼号”土星探测器的探测表明，土卫六上的湖泊多集中在两极附近，而不是靠近赤道的热带地区。除了湖泊外，土卫六上还存在其他地形，例如沙丘，它覆盖了土卫六表面20%的面积。但土卫六上的沙丘和地球上的沙丘可不一样，它的“沙粒”并非来自岩石，而是碳氢化合物。在土卫六上虽然这种“沙粒”构成的沙丘并不少，但是它们同样位于和那些亮斑不一致的地方，显然沙丘也应该排除在外。

最后，科学家们将目光锁定在了古代湖泊和海洋干涸后的地面上。他们重新研究了来自波多黎各阿雷西博天文台、西弗吉尼亚的绿岸天文台和“卡西尼号”土星探测器的各项数据。结果发现，所有高光反射都来自几个特定的点。在此基础上，科学家们进一步分析了土卫六上各种地形可能导致的反射特征，最终得到结论：古代湖泊和海洋的类似湖床的地面才可能是这种亮斑反射的来源。2020年6月，科学家们将这个研究成果发表在了《自然通讯》杂志上。这个结论可能对存在了20年的“亮斑”之谜给出了一个科学合理的解释。

然而，这个解释还需要进一步加以印证，因而科学家们寄希望于下一步的探测计划。他们将于2034年让一架类似无人机的探测器着陆到土卫六上。这架探测器并不会去赤道附近的干燥湖泊地区，但它将探索与之有关的其他区域。通过地质对比，科学家们有望找到更多的证据。

然而，问题又来了。如果反射来自土卫六上干涸的湖泊，那么其中的液体又去哪里了呢？科学家们猜测，这些液体除了被蒸发掉以外，还有另外一种可能，那就是在循环中发生了转移，即这些湖泊里的甲烷液体参与了土卫六物质循环的大系统，它们从赤道转移到了两极。

土卫六“亮斑”之谜的破解给天文学家们带来了一个启示，那就是宇宙中遥远行星上的湖泊或者海洋其实是很容易干涸的。当我们试图在其他行星上寻找海洋时，我们必须小心谨慎地判断，因为那些看似海洋存在的证据其实很有可能已经消失了。

土卫六一直被认为是一个离奇的世界，它和我们熟悉的地球既很相似，又显得有些诡异，因而有人称它为“地球的原型”，又有人称它为“怪异行星的样本”。目前，科学家们达成的共识是，研究土卫六是我们了解宇宙中诸多行星的重要捷径。在未来，它必将吸引人类更多关注的目光。