科學家找到造成土衛二噴泉的原因

作者 | 發布日期 2022 年 03 月 28 日 8:30 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


土衛二(Enceladus)是直徑僅 504 公里的小衛星,地表覆蓋 20~30 公里厚冰,表面溫度為 -201°C。

卡西尼任務最大驚喜之一,是2006年看到土衛二南極附近的「虎紋裂縫」噴出水,估計有時水量可高達每秒200公升。卡西尼任務提供冰殼下有海洋的證據,但小而寒冷的星球如何維持地質活動,一直是個科學難題。最近發表在《Geophysical Research Letters》的研究,認為長達億年的冷卻週期,不斷膨脹的冰造成壓力,不僅破壞衛星冰殼且讓海洋噴出,形成間歇泉。

加州大學戴維斯分校的科學家團隊說明,如何導致地表裂縫深達海洋並噴發的現象。模型認為土衛二繞土星公轉軌道的變化,會造成1億年間土衛二變暖和變冷循環。每個週期冰殼都會經歷一段變薄和變厚時期,冷凍期冰殼會如湖水結冰向下增厚。研究人員認為冰體積比水大,土衛二向下膨脹的冰殼使海洋壓力增加,也對冰層產生壓力,形成虎紋裂縫,做出到達地表的通道。當流體到達地表時遇上真空環境昇華,就呈現羽狀噴泉。

但論文作者表示,這項模型無法解釋也有類似噴發現象的木衛二,需要未來木衛二快船(Europa Clipper)觀測資料提供更多證據。

▲ 土衛二南極附近的羽狀噴流。(Source:NASA/JPL/SSI, Public domain, via Wikimedia Commons)

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:NASA