太陽系小型冰衛星，冰層下方可能潛藏沸騰海洋

過去已知太陽系有不少小型衛星冰殼下方可能蘊藏海洋，最近一項新模擬表明，衛星的冰殼厚度變化可能導致底層海水在低溫下沸騰。

被水冰地殼覆蓋的太陽系衛星如：土衛二恩克拉多斯、木衛二歐羅巴，冰殼和岩石核心中間可能夾雜一層海洋，成為尋找外星生命最佳地點，由於冰的體積比同等質量液態水大，結冰會對冰殼施加壓力，從而形成土衛二表面看到的「老虎條紋」等地質特徵。

之前研究發現土衛一軌道擺動現象可能由冰冷地殼下的海洋造成，這些覆蓋冰殼的衛星因受到母行星潮汐加熱，冰殼時而變薄或變厚，於是研究人員試圖理解衛星冰殼底部融化變薄會發生哪些事。

新研究發現當衛星冰殼局部變薄，對下方海洋施加的水壓會下降，可能低到足以達到「三相點」狀態——此時冰、液態水、水蒸氣可共存，海洋表層水能「沸騰」成水蒸氣。

這種「沸騰」不是我們熟悉的 100 ℃ 滾水，而是當冰殼薄至 5～15 公里且壓力降低到臨界點，液態水在接近 0℃（略高於水的冰點）左右直接蒸發成氣體——此物理過程會持續直到冰殼再度變厚、壓力回升。

小型冰衛星如土衛一、土衛二、天衛五最可能出現這種現象，土衛一尤其令人感興趣，因為證據表明它可能「最近」才形成海洋，土衛二的「虎紋」（tiger stripes）裂縫、天衛五的神秘冕狀物與斷崖，都可能與冰下海洋「沸騰」有關。

新理論除說明為何有些冰衛星地表特徵異常，也對尋找太陽系外生命條件提出新的評估標準，即使海洋表面沸騰，深層海洋仍有機會維持液態並支撐極端生命。

新論文發表在《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊。

• Boiling oceans may sculpt the surfaces of small icy moons
• Small, Frozen Moons in the Solar System Could have Boiling Oceans Beneath the Ice
• Formation of oceans within icy moons could cause the waters to boil
• Icy moons in our solar system may have boiling oceans — but life could potentially still survive

（首圖來源：AI 生成）

延伸閱讀：

• 太陽系另一個候選海洋衛星，天衛五地下可能有海洋
• 土衛二發現隱藏熱源，增強地下海洋適居與潛在生命跡象