
土衛二恩克拉多斯(Enceladus)是太陽系可能擁有生命的星球之一,但根據新研究,科學家指出土衛二南極地區噴出富含水分的羽狀物,可能不是過去認為來自地下海洋,而只是來自表層融化的冰。
土星周圍有 146 顆衛星環繞,其中土衛二是土星的第六大衛星,直徑約 500 公里,其特徵是高度反光的白色表面,以及從南極地表向上噴發數百公里混合冰、水蒸氣的羽狀物。
2005 年 NASA 卡西尼號探測器數次近距離掠過土衛二,首次從土衛二南極地區冰凍表面發現有高聳水蒸氣流自裂縫噴發,理論認為這些物質來自一個可能適合生命居住的巨大地下海洋;2014年,NASA 更宣布卡西尼號發現土衛二南極地底存在液態水海洋的證據,厚度約 10 公里。
然而最近一項新研究不這麼認為。美國達特茅斯學院團隊著手調查這些羽狀物如何形成後,發現羽流可能根本不是來自地下隱藏海洋,而可能僅來自表層融化冰,挑戰過往觀點。
團隊指出羽狀物來自地下海洋的說法存在 2 個問題,首先,裂縫很難完全穿透行星厚冰殼;其次,即使裂縫真的一路從表面延伸至地下海洋,也不清楚地下深處的水如何穿過裂縫朝天空噴發。
研究人員假設水庫不一定來自地下海洋,而是夾在冰殼內的「糊狀地帶」──隨著冰殼鹽成分降低冰熔點,這種效應與材料以不同速度移動、沿裂縫摩擦產生的熱能(剪切加熱)結合,形成融化冰與鹽水混合的泥狀物,也就是土衛二南極羽狀物噴發源頭。
模擬表明只要有足夠液態鹽水和持續融化的冰,南極表面每秒就可能透過羽流噴出 300 公斤冰和蒸氣。
新研究結論並非駁斥土衛二地下海洋的存在性,而是強調裂縫不太可能貫穿整個冰殼,致使地下海洋的水要冒出地表有一定難度。
新論文發表在《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)。
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(首圖來源:pixabay)