科学家在实验室重建泰坦的甲烷海洋 2016-11-04 04:09:08

$888.88
所属分类 :经济

土星的卫星土卫六的尺寸仅次于木星的木卫三,位于太阳系中最大的卫星列表中,但它是地球上拥有稳定的液体表面海洋的最大的卫星

但是,有问题的液体不是水;这是甲烷,美国宇航局计划在未来20年的某个时间派遣一艘自主潜艇进行研究

为了进一步研究美国国家航空航天局使用卡西尼号任务收集的数据进行分析的泰坦,华盛顿州立大学的科学家们在实验室重建了甲烷海洋

确切地说,WSU研究人员建造了一个测试室,里面装满了“非常冷的温度下的液体混合物,以模拟泰坦的海洋

他们增加了一个2英寸的圆柱形筒式加热器,它可以接近潜艇产生的热量

“研究小组由前WSU研究生Ian Richardson领导,他曾在美国宇航局实习

在实习期间,这是一个无关的主题,美国宇航局科学家向他询问了为泰坦设计潜艇的问题

“我的研究刚刚转右,我接受了它

这是一个疯狂的实验,我从没想过我会有这个机会

这是一个非常有趣和具有挑战性的实验设计问题,“理查森周三在一份声明中说

研究人员在设计测试室时遇到的两个最大问题是在远低于冰点的温度下形成气泡和捕获视频

如果未来的潜艇由发热机构提供动力,它将在泰坦极冷的液态海洋中形成氮气泡,这些海洋由甲烷 - 乙烷组成,温度接近零下300华氏度

这些气泡会阻碍潜艇的导航,也使得机载仪器难以拍摄图像和收集数据

即使在没有气泡的情况下,拍摄周围环境的图像和视频也是一项具有挑战性的任务,因为极端寒冷,以及与30米(100英尺)以下水相当的压力

幸运的是,少量氮气的存在使液体的总体冷冻温度从大约零下297华氏度降低到零下324华氏度

“这是一个大问题

这意味着你不必担心冰山,“理查森在声明中说

研究人员解决了温度和压力问题,并提出了一种装置,可以让他们从充满液体和雪甲烷 - 乙烷的测试室内捕获录像

他们的研究结果于周六在流体相平衡期刊上发表在一篇名为“液体甲烷 - 乙烷 - 氮气混合物的实验PρT-x测量”的论文中

美国宇航局格伦研究中心也参与了这项研究

“这些测量用于辅助泰坦海的热力学模拟以及泰坦潜艇的设计,”该论文对其调查结果说