不論是金星的生命跡象還是火星的生存可能性,探索外星文明一直是人類遙遠(yuǎn)又真實的命題。

現(xiàn)在,美國國家宇航局的“卡西尼”號航天器拍攝的數(shù)據(jù)已被用來制作土星衛(wèi)星土衛(wèi)二恩克拉多斯(Enceladus)的全球紅外圖。這個冰天雪地的世界擁有戲劇性的“虎紋”噴口,它通向一個巨大的地下海洋,長期以來,人們一直推測,這個海洋可能是外星生命的棲息地。

卡西尼號于2004年至2017年環(huán)繞土星及其衛(wèi)星運行。在任務(wù)執(zhí)行期間,卡西尼號飛越土衛(wèi)二147次,與這顆冰冷的衛(wèi)星進行了23次近距離接觸。

在這個過程中,卡西尼號上的視覺和紅外成像光譜儀(VIMS)收集了光譜觀測數(shù)據(jù),該光譜儀能夠描述構(gòu)成月球表面的水冰粒的溫度、構(gòu)成和結(jié)晶的特征。盡管現(xiàn)在探測器結(jié)束已經(jīng)任務(wù),并墜入土星云層表面的漩渦深處,但這些收集的數(shù)據(jù)仍具有重要意義。

正是從這些數(shù)據(jù)中,科學(xué)家們構(gòu)建了一幅新的土衛(wèi)二表面的全球紅外鑲嵌圖。全彩圖像是由VIMS光譜成像儀的三個紅外通道組合而成的,用紅色、綠色和藍(lán)色表示,并將它們重疊在另一個團隊使用卡西尼號上的成像科學(xué)子系統(tǒng)創(chuàng)建的馬賽克圖上。

事實上,土衛(wèi)二的表面幾乎由純凈的水冰構(gòu)成,這使得它具有很強的反射性,但觀測到的亮度取決于表面材料的性質(zhì)、表面形狀和觀察角度。為了顯示表面成分和物理狀態(tài)的差異,必須對這些變化進行校正。

研究人員正是利用這些信息進行了光度校正,該校正考慮到并糾正了由不同表面材料、其形狀和觀察角度造成的數(shù)據(jù)變化。這些修正揭示了新的細(xì)節(jié),并突出了月球表面成分和狀態(tài)的偏差。

通過使用這些改進的光度校正,科學(xué)家們已經(jīng)能夠揭示出與圖像中不同顏色對應(yīng)的光譜變化。在南極有四條被稱為虎紋的大型構(gòu)造斷層的地區(qū),這些斷層尤其引人注目。南極的圖像也顯示了一個清晰的邊界,在那里淺紅色和藍(lán)色區(qū)域交匯。在第一張圖片中看到的光滑的紅色可能是由于最近暴露的淡水冰。這可能是海底熱點的表面特征。

未來,科學(xué)家們計劃將他們的技術(shù)應(yīng)用到其他冰冷的衛(wèi)星上,將其與土衛(wèi)二進行比較,這為宇宙的探索提供了新的方法,目前,這項研究的論文已經(jīng)發(fā)表在《Icarus》雜志上。