泰坦是土星衛星中最大的一顆，也是除了地球以外、太陽系中唯一表面擁有液體的星球。當然，泰坦的液體是甲烷和乙烷，與我們地球上流動的液態水有所不同。正是因為這些碳氫化合物本身的沸點極低，才導致了寒冷的泰坦也可保持這樣的液態特徵，而這些碳氫化合物便是泰坦的天氣系統基礎。迄今為止，僅在泰坦的極地區域，科學家們就已經發現了650個這樣的碳氫化合物湖泊，關於這些湖泊的確切性質仍存在諸多疑惑。尤其是那些周圍具有類似環狀形態的湖泊，突起的輪廓甚至高達數百英尺，這樣陡峭的包圍結構就像壁壘一般，而這些湖泊的來源，卻與星球上的氮氣爆炸事件密切相關。

性質不明確的泰坦湖泊

科學家們將泰坦的湖泊簡單地劃分為兩種類型，主要是依據這些湖泊的尺寸範圍，其中那些較大且具有明顯邊界的湖泊，我們可以通過甲烷來解釋。它們跟我們地球上的科斯特湖有一些類似，弱酸能夠吞噬像石灰石這樣的可溶性岩石，當水填滿這些空洞之後導致了湖泊的形成。同理，泰坦的這些湖泊，也可能形成於液態甲烷對積巖中有機化合物和冰的溶解，當然，這樣的解釋並不適用於泰坦的所有湖泊。在那些面積小到只有幾十英里的湖泊中，大部分都具有平坦的湖面和鋒利的邊緣，深度可達到600米左右，窄外緣也可保持在一千米左右的寬度。

但是，其中也不乏許多被陡峭邊緣包圍的湖泊，遠高於海平面、甚至像內陸延伸十公里以上，形成了類似環狀的形態。但這些湖泊周圍存在的特徵，以及自身的形成一直是一個懸而未決的難題，熔岩過程和邊緣的上升需要不同的方式進行作用。而這樣的形態其實和爆炸所遺留的“坑狀殘餘”更加匹配，來自內部的噴射材料便可以形成邊緣，但這卻是一個完全不同的過程。科學家們希望通過進一步瞭解這些湖泊周圍環繞的環形特徵，以瞭解包括湖泊在內的整個區域是怎麼形成的。儘管早在兩年之前，卡西尼飛船就結束了自己的任務，但它所收集到的數據卻至今仍在研究中被廣泛應用，包括關於泰坦的這些特殊湖泊形成方式的解釋。

具有環狀形態湖泊的形成方式

科學家們對位於泰坦極地附近的五個區域進行了集中研究，它們都具有高聳的環狀形態和湖泊。它們彼此之間也存在著相對比較明顯的大小差距，且都完全被高達200到300米的壁壘所包圍，與此同時，還將它們與附近三個沒有液態碳氫化合物的空湖泊進行了對比。研究人員利用SAR（卡西尼合成孔徑雷達）捕獲了泰坦湖Vistma Lacus的圖像（右邊部分），黃色箭頭部分指向的便是凸起邊緣，而綠色的箭頭所表示的則是湖泊周邊的壁壘特徵部分。在圖片的左上角對凸起的邊緣部分進行了放大，並在圖片的左下角中描繪了較高的斜坡，被限制在與湖泊相距幾公里距離的範圍之內，而更寬的壁壘則長達數十公里。

從光譜數據來看，這些空曠湖泊的平面部分似乎與周圍的壁壘很相似，這表明了製成它們的材料或者覆蓋在其表面的材料應該具有相似性，簡而言之，它們可能具有類似的形成方式。事實上，這些圍繞湖泊的壁壘也會隨著時間的推移而發生變化，比如磨損、甚至破損。但是，其中有一些湖泊周圍的壁壘卻依然完整的包圍著自己的“寄住湖泊” ，科學家們對這些更為特殊的湖泊的光譜發射率進行了細微的探測，以幫助瞭解它們可能的形成方式。隨著對它們進行的研究越來越多，關於可能形成這些壁壘的確切機制，也正隨著時間的遞進而逐步縮小，人們對於泰坦的這些有趣地理環境有了更深入的理解。

湖泊周圍陡峭邊緣的新解釋

科學家們表示，由於甲烷這種強效的溫室氣體水平已然下降，可能在過去的這十億年左右時間裡，泰坦的變暖和降溫期就已經經歷了。儘管如今的泰坦異常寒冷，平均表面溫度低至零下179攝氏度左右，但它的過去可能甚至更冷。當泰坦的“冰河時代”時期來臨時，氮氣可能通過下雨的方式而聚集在了某些地區，而這些液態氮氣就像是一種炸彈般的存在，升高的溫度便可能成為點燃它的導火索。氮氣因此而蒸發，並導致其在火山口的爆炸中迅速膨脹，而這些具有壁壘一般凸起邊緣的湖泊，則標誌著泰坦的地殼和表面曾存在過液態氮氣的時期。

儘管科學家們對泰坦的大氣層光化學尚未完全瞭解，但也有足夠的事實可以證明泰坦曾經歷了降溫和變暖階段，而那些地下的氮氣則產生於泰坦的較冷時期，並在相對較溫暖的時期發生了爆炸，從而導致了這些陡峭湖泊的最終形成。這個過程可以這樣進行更詳細的描述：當泰坦的甲烷在某個時期耗盡，星球的溫度進一步降低，氮氣在這個較冷的時期主導了當時的大氣，並隨著其在地表的下降，穿透了冰冷地殼之後的它積聚於地下。然後，隨著甲烷水平的恢復，便再次當了溫室氣體的角色，使得泰坦的溫度再次上升，於是這些聚集的氮氣發生了劇烈爆炸，並在地表形成了巨大的坑，同時還將這些坑填滿了液態碳氫化合物，這也說明了為什麼湖泊周圍的陡峭邊緣會遠高於海平面。

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