科学家找到造成土卫二喷泉的原因

土卫二(Enceladus)是直径仅504公里的小卫星,地表覆盖20~30公里厚冰,表面温度为-201°C。

卡西尼任务最大惊喜之一,是2006年看到土卫二南极附近的“虎纹裂缝”喷出水,估计有时水量可高达每秒200公升。卡西尼任务提供冰壳下有海洋的证据,但小而寒冷的星球如何维持地质活动,一直是个科学难题。最近发布在《Geophysical Research Letters》的研究,认为长达亿年的冷却周期,不断膨胀的冰造成压力,不仅破坏卫星冰壳且让海洋喷出,形成间歇泉。

加州大学戴维斯分校的科学家团队说明,如何导致地表裂缝深达海洋并喷发的现象。模型认为土卫二绕土星公转轨道的变化,会造成1亿年间土卫二变暖和变冷循环。每个周期冰壳都会经历一段变薄和变厚时期,冷冻期冰壳会如湖水结冰向下增厚。研究人员认为冰体积比水大,土卫二向下膨胀的冰壳使海洋压力增加,也对冰层产生压力,形成虎纹裂缝,做出到达地表的信道。当流体到达地表时遇上真空环境升华,就呈现羽状喷泉。

但论文作者表示,这项模型无法解释也有类似喷发现象的木卫二,需要未来木卫二快船(Europa Clipper)观测资料提供更多证据。

土卫二南极附近的羽状喷流。 (Source:NASA/JPL/SSI, Public domain, via Wikimedia Commons)

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