天衛一裂谷發現地下海洋線索

天文學家認為，太陽系天體隱藏的液態海洋數量可能遠超過預測。到目前學者認為木星、土星、天王星與海王星多顆衛星可能蘊藏著厚冰質地殼封存的地下海洋，而佈滿天衛一表面的深裂谷中，可能藏著顯示內部構造祕密的地質特徵，也讓天文學家研究這些深藏的水體。

近期團隊研究發現，天衛一地表裂谷可能是由內部物質湧出形成，底部呈平行溝槽狀，地質特徵與地球板塊擴張運動產生的構造十分相似，且或許有固態二氧化碳（俗稱乾冰）與其他含碳沉積物，顯示衛星內部可能有液態水。雖然形成機制尚未確定，但衛星內部或許藏著流動物質，對研究天衛一結構極具價值。團隊觀測數據與地質模型模擬，試圖解釋這些構造的形成機制。

▲ 天衛一表面裂谷地形位置與特徵。（Source：論文，下同）

電腦模擬後發現，地球板塊擴張運動可能適用天衛一。地球海底的中洋脊，因海洋地殼向兩側擴張裂開，導致岩漿向上湧出，湧出物接觸海水冷卻後形成新地殼。天衛一機制可能是內部較熱物質上湧，導致冰質地殼解凍後向兩側裂開，湧出物凍結後形成新冰地殼。研究員將裂谷兩側「對齊」時，發現地質特徵吻合度極高，顯示此裂谷確實可能由板塊擴張作用導致。此外，裂谷底部的平行溝槽與地球中洋脊沉積物特徵相符，又更支持這推測。

▲ 天衛一裂谷地形與產生機制示意圖，冰質地殼緩慢向兩側裂開，地下湧出物隨時間持續凍結後，形成類似地球中洋脊構造。

天文學家認為，天衛一曾進入軌道共振狀態，使軌道週期為精確數學比例。這種共振產生的引力交互作用可能導致衛星內部受熱，地表因內部加熱與冷卻過程發生變化，衛星內部分區域或許仍保留著液態水，或隱藏的地下海洋，近期韋伯太空望遠鏡（JWST）觀測結果支持這推測。如果屬實，地下海洋可能就是裂谷固態二氧化碳的來源。然因觀測數據不夠充分，無法確定規模及與裂谷擴張的關聯。團隊只能粗略估算規模與深度，無法完全確定海洋是否與地殼擴張區域有交互作用。雖然碳氧化物冰確定存在，但如果僅照航海家二號資料，無法確定物質的精確分布狀況。

目前天王星及衛星研究仍極為有限，亟需新探測任務深入探究天衛一的地質與可能存在的海洋。若人類終於決定探索這顆神祕行星，天衛一裂谷地形將成為關鍵目標。