泰坦的景观类似于火星，而不是地球

新研究麻省理工学院表明表面高度的起源火星泰坦与地球上的泰坦非常不同。

泰坦的环境，土星最大的月亮，似乎令人惊讶的熟悉：云凝结和下雨，喂养流入海洋和湖泊的河流。地球外面，泰坦是太阳系中唯一的其他行星体，具有积极流动的河流，尽管它们被液体甲烷而不是水喂养。很久以前，火星也举办了河流，在现在干旱的地面穿过山谷。

现在麻省理工学院科学家发现，尽管存在这些相似之处，地貌或地表海拔，火星和泰坦的起源与地球上的形势不同。

在今天发表的论文中科学研究人员报告说，泰坦，如火星，但与地球不同，在最近的过去没有经历任何活跃的板块构造。板块构造山脉的动荡偏转了河流所采取的路径。该团队发现，火星和泰坦的河流网络中缺少了这条局签名。

“While the processes that created Titan’s topography are still enigmatic, this rules out some of the mechanisms we’re most familiar with on Earth,” says lead author Benjamin Black, formerly an MIT graduate student and now an assistant professor at the City College of New York.

相反，作者建议泰坦的地形可能通过像月球冰地壳的厚度变化的过程中的流程，由于来自土星的潮汐。

这项研究还阐明了火星上景观的演变，曾经满足了巨大的海洋和水的河流。麻省理工学院团队提供了证据表明，Martian地形的主要特征是在地球历史上很早形成的，影响了年轻的河流系统的路径，即使是火山喷发和小行星的影响伤痕累累的地球表面。

“It’s remarkable that there are three worlds in the solar system where flowing rivers have carved into the landscape, either presently or in the past,” says Taylor Perron, associate professor of geology in MIT’s Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (EAPS). “There’s this amazing opportunity to use the landforms the rivers have created to learn how the histories of these worlds are different.”

珀罗和黑人的共同作者包括来自加州大学加州大学加州加州加州大学的加州大学的前麻省理工学院大学伊丽莎白贝利和研究人员，并在圣克鲁兹和斯坦福大学。

模糊流量

自2004年以来，美国宇航局s卡西尼泳装宇宙飞船一直在圈出土星，并送回地球令人惊叹的地球戒指和卫星的图像。泰坦表面的图像已经给了科学家的月亮河谷的第一个视图，滚沙沙丘和积极的天气模式。Cassini在某些地点也使泰坦的地形进行了粗略的测量，尽管这些测量在分辨率上很粗糙。

珀罗和黑人想知道他们是否可能通过应用地球和火星的地形所了解的内容以及他们的河流如何发展的内容来改善泰坦的形貌。

例如，在地球上，板块构造的过程不断重塑了景观，推动山脉在碰撞的大陆板之间，开口海洋盆地，因为沉船慢慢地拉开。因此，河流不断适应地形的变化，在种植山脉远离海洋上留下来。

另一方面，火星被认为是在原始增生期间和所谓的沉重轰炸时期的形状，当小行星雕刻出巨大的冲击盆地并推高巨大的火山时。

科学家现在在地球和火星上都有河流网络和地形的解决方案，以及对各自的历史的日益增长。erron和黑色使用这个基础来深入了解泰坦的地形历史。

“我们知道关于河流的些什么，以及地形的一些事情，我们预计河流正在与它的形势相互作用，”黑人说。“我们的目标是利用这些作品来破解首先形成地形的代码。”

与地形符合

该团队首先编制了地球，火星和泰坦的河流网络地图。这些地图以前由其他人为地球和火星制成;黑色生成了泰坦的河地图使用cassini拍的图象。对于所有三张地图，研究人员标志着每条河流似乎流动的方向。

然后，它们比较了所有三个行星体的地形图，以不同程度的分辨率。地球地图详细锐利，与火星一样，显示山峰和高浮雕的冲击盆地。相比之下，由于泰坦厚，朦胧的气氛，泰坦的全球地图的地形非常模糊，只显示最广泛的功能。

为了在地形之间进行直接比较，研究人员拨打了地球和火星地图的分辨率，以匹配泰坦可用的分辨率。然后，他们叠加每个行星身体的河流网络的地图，进入各自的地形，并标记每个河流似乎流动下坡。

当然，河流只流下坡。但球队观察到河流可能似乎流量上坡，只是因为低分辨率下的地图可能不会捕获更精细的细节，如将转移河流的山脉。

当研究人员在泰坦的河流百分比上占据了流动下坡时，与火星更紧密地匹配的数字。他们还将它们称为“地形符合性” - 地形坡度与河流流动方向之间的分歧程度。在这里，他们发现泰坦在地球上的火星相似。

“我们可以做出一试之一的是，当我们最终获得泰坦的更精致的地形图时，我们将看到看起来更像火星的地形，”珀罗说。“泰坦可能具有宽阔的高位和低点，这可能在一段时间内形成，而且河流一直在侵蚀这种地貌，因为与拥有新的山脉一直弹出，河流不断反击他们。“

填写图片

研究人员认为回答的最后一个问题是由于小行星对火星的影响是多么令人震惊的是它的地形。

黑色使用了以前开发的小组的模拟，以不同的影响陨石坑历史模拟河流侵蚀。他发现，马斯的河流网络的模式限制了陨石坑改造火星表面的程度。这表明最大的影响陨石坑在火星历史上很早形成，后来被小行星击倒大多凹陷和叮叮当当。

随着Cassini的使命计划于9月结束，Perrron表示进一步调查泰坦的表面将有助于将未来的使命引导到遥远的月亮。

“任何填写泰坦表面的细节的方式就像我们可以直接在图像和地形卡西尼收集的内容中，对计划返回有价值，”Perron说。

这项研究部分由美国国家航空航天局提供资金。

Publicaiton：Benjamin A. Black，等，“全球排水模式和地球，火星和泰坦的地形救济的起源，2017年5月19日科学：Vol。356，第6339页，第727-731页;DOI：10.1126 / science.aag0171