【{$randkws}】一项新技术使用远程图像来测量地球以外古老而活跃的河流的强度 - {$web_name} 以及土星最大的卫星泰坦

来自卡西尼任务的图像显示了流入土卫六泰坦北极区域湖泊的河流联网。鸣谢:美国宇航局/JPL/美国地质调研局
（神秘的地球uux.cn）据麻省理工学院：除了地球之外，在太阳系的另外两个星球上也有河流流过:火星，那里干涸的痕迹和环形山是古代河流和湖泊留下的所有东西，以及土星最大的卫星泰坦，液态甲烷的大连电影预告Tips河流今日依然在那里流动。
麻省理工学院地质学家开发的一项新技术使科学家们能够目睹火星上的河流曾经有多强烈，以及它们当下在土卫六上是如何流动的。该方法运用卫星观测来估计河流向下游输送流体和沉积物的速度。
使用他们的新技术，麻省理工学院的团队计算了10亿年前火星上某些区域的河流有多快多深。他们还对土卫六上当下活跃的推荐评论河流开展了相似的估计，尽管月球厚厚的大气层和距离地球的距离使其更难探索，其表面的可用图像比火星少得多。
“土卫六令人兴奋的地方在于它很活跃。麻省理工学院地球、大气和行星科学系(EAPS)的Cecil和Ida Green教授Taylor Perron说:“有了这项技术，我们有办法对一个很长一段时间都无法获得更多资料的地方做出真正的预测。“在火星上，它给了我们一台时间机器，让我们去知晓如今已然死亡的河流，去感受它们活跃流动时的样子。”
Perron和他的夏季网友热搜话题，建议收藏备用同仁已然在全国科学院学报上发表了他们的结局。Perron的MIT合著者是第一作者Samuel Birch、Paul Corlies和Jason Soderblom，伍兹霍尔海洋探究所(WHOI)的Rose Palermo和Andrew Ashton，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的Gary Parker，以及来自加州大学洛杉矶分校、耶鲁大学和康奈尔大学的兴办者。
河流数学
该小组的探究源于Perron和Birch对Titan河流的困惑。美国宇航局的卡西尼号飞船取景的图像显示，与地球上的许多河流相反，大多数月球河流的河口都奇怪地缺乏扇形三角洲。会不会G研发榜单泰坦的河流没有足够的流量或沉积物来建造三角洲？
该小组兴办在合著者加里·帕克(Gary Parker)的岗位基础上，他在21世纪初开发了一系列数学方程来刻画地球上的河流流量。帕克探究了其他人直接在野外对河流开展的测量。
从这些资料中，他察觉河流的物理尺寸——宽度、深度和坡度——与流速之间存在某种普遍关系。他起草了方程来数学刻画这些关系，考虑了其他变量，如作用于河流的重力场，以及沿着河床合作的沉积物的大小和密度。
“这意味着各异重力和物质的河流应该遵循相似的关系，”Perron说。"这开启了将这一技术使用于其他星球的或许性。"
一瞥
在地球上，地质学家可以实地测量河流的宽度、坡度和平均沉积物尺寸，所有这些都可以输入到帕克方程中，以精确预测河流的流速，或者它可以向下游移动多少水和沉积物。但是针对其他星球上的河流，测量更为有限，并且首要基于远程卫星收集的图像和海拔测量。
针对火星，多个轨道飞行器已然取景了该星球的高分辨率图像。针对土卫六来说，观点少之又少。
伯奇意识到，对火星或土卫六上河流流量的任何估计都必须基于从远程图像和地形测量的少数特征——即河流的宽度和坡度。经由一些代数上的修补，他更改了帕克方程，使其只适用于宽度和坡度输入。
然后，他收集了地球上491条河流的资料，在这些河流上评测了更改后的方程，察觉仅基于每条河流的宽度和坡度的预测是精确的。
然后，他将方程使用于火星，尤其是通往盖尔陨石坑和杰泽罗陨石坑的古老河流，这两个陨石坑被觉得在数十亿年前是充满水的湖泊。以便预测每条河流的流速，他依据轨道卫星取景的图像和海拔测量值，将火星重力方程和每条河流的宽度和坡度估计值代入其中。
依据他们对流速的预测，探究小组察觉，盖尔陨石坑的河流或许流动了至少10万年，杰泽罗陨石坑的河流或许流动了至少100万年——足够长的时间或许存在生命。他们还能够将他们对每条河流河床沉积物平均尺寸的预测与美国宇航局的好奇号和毅力号火星车对每条河流附近火星颗粒的实际实地测量开展较为。
这些些许的实地测量让探究小组能够检查他们在火星上使用的方程是否精确。
然后这个团队着手接近土卫六。他们瞄准了两个可以测量河流坡度的地方，含有一条流入安大略湖大小的湖泊的河流。这条河流入湖中时似乎形成了一个三角洲。但是，该三角洲是月球上仅有的几个被觉得存在的三角洲之一——差不多所有流入湖泊的可见河流都神秘地缺少三角洲。该小组还将他们的方法使用于其他一条没有三角洲的河流。
他们计算了两条河流的流量，察觉它们或许与地球上一些最大的河流相当，三角洲的流量估计与密西西比河一样大。两条河流都应该输送足够的沉积物来形成三角洲。但是，土卫六上的大多数河流缺乏扇形沉积物。一定还有其他因素在起作用，来阐释河流沉积物的缺乏。
在另一项察觉中，探究小组计算出土卫六上的河流应该比地球或火星上一样流量的河流更宽，坡度更缓。“土卫六是最像地球的地方，”伯奇说。“我们只是瞥了一眼。我们得知下面有太多的东西，这种远程技术正合作我们更进一步。”