土卫六上的带电沙子可以制成非常坚固的沙堡

想象一下，你站在沙滩边的沙丘旁，眺望着平静的大海。干沙从你的脚趾间穿过，你决定在岸边建造一座沙堡，而不使用任何液体将沙粒粘合在一起。几周后，你沿着同样的路走回来，你的沙堡还在那里。

魔法？不，你只是在土星的卫星土卫六上，那里的海洋充满了碳氢化合物，沙子带电。

在周一发表在《自然地球科学》杂志上的一项研究中，行星科学家发现，土卫六上构成沙丘状结构的沙粒在相互碰撞时可能会相互带电，并因静电而变得粘稠。

他们取出了两种碳氢化合物（萘和联苯）的沙状混合物，这两种碳氢化合物是在土卫六表面发现的，他们将混合物放入模拟土卫六大气条件（98% 为氮）的试管中，摇晃试管，让沙粒碰撞研磨 20 分钟。当研究人员将它们从试管中倒出时，许多沙粒都带电，一小部分粘在试管内部。

在地球上，萘是樟脑丸的有效成分，而联苯已知会导致老鼠患癌症。在土卫六上，这些化合物可能仍然对你有害。但至少从理论上讲，玩它们也很有趣。

“如果你抓起一堆沙粒，在土卫六上建造一座沙堡，由于沙粒的静电特性，沙堡可能会保持数周不散，”该研究的合著者约瑟夫·杜菲克在一份声明中说。“任何在土卫六颗粒物质区域着陆的航天器都很难保持干净。想象一下把一只猫放在一盒包装花生里。”

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如果你从来没有把你的猫放进一盒泡沫塑料中，后果看起来会是这样的：

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换句话说，带电的沙粒——甚至是沙块——可能会令人烦恼地粘附在任何着陆的物体上，除非我们已经准备好让我们的航天器抵抗静电吸附。

这项研究不仅为未来的任务提供了清理轮廓，也创造了建造太阳系有史以来最好的沙堡的梦想。它还有助于解释为什么土卫六是今天这个样子。

这项研究可能有助于解释为什么在土卫六上观测到的沙丘结构不遵循与地球沙丘相同的规则：根据假定的盛行风方向，它们朝向错误的方向，而且它们似乎顽固地留在原地。

当然，地球的沙丘往往处于不断运动的状态。地球上的沙子主要由二氧化硅组成，可以被风吹走。有时沙粒碰撞在一起会产生电荷，但不足以让它们粘在一起。但研究人员认为，他们在拟泰坦沙粒中观察到的静电力可以长时间保持原位，等待足够强的风吹过并塑造它们。沙粒本身可能会保持数周或数月的电荷。

当研究作者在地球大气层中对地球沙子进行同样的实验时，沙子颗粒仍然保持着绝对不粘的状态，并直接从管子中滑出。

“土卫六极端的物理环境要求科学家以不同的方式思考我们所了解的地球颗粒动力学，”杜菲克说。“地貌受到一些我们无法直观感知的力量的影响，因为这些力量在地球上并不那么重要。土卫六是一个奇怪的、静电粘性的星球。”