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土卫一可能有片海

来源:中国科学报2024-02-09 09:32

  根据对土星卫星土卫一轨道的近距离测量,科学家发现,其冰冷的外壳下似乎有一片广阔的全球性海洋。如果其他“冰世界”也有类似的海洋,可能会增加宜居行星的数量。2月7日,相关研究成果发表于《自然》。

  土卫一是土星7颗主要卫星中最小的一颗。长期以来,人们一直认为它由固态冰和岩石组成,但2014年,天文学家观察到它绕土星运行的轨道出乎意料地摆动,这只能用橄榄球形状的内核或液态海洋来解释。

  许多天文学家拒绝接受存在海洋的解释,因为融化冰所需的摩擦力应该在土卫一表面留下可见的痕迹。然而,最近的模拟表明,海洋可以在没有这样痕迹的情况下存在。

  为了寻找更多线索,法国巴黎天文台的Valry Lainey和同事分析了美国宇航局卡西尼号探测器对土卫一轨道的观测结果。他们发现,13年来,卫星绕土星的轨道飘移了大约10公里。

  根据该团队的计算,这种轨道飘移只可能是由一个冰壳在海洋上滑动产生的摆动造成的,或者是由一个物理上不可能存在的薄饼状内核造成的。

  土卫一的椭圆形轨道和缺乏表面痕迹也表明,海洋大约有30千米深,形成于不到2500万年前。“时间是非常新的。”Lainey说,“我们或多或少看到了这片全球性海洋的诞生。”

  除了解释土卫一表面没有痕迹外,最近的活动还有助于解释为什么它与邻近卫星有如此明显的不同。土卫二的形状和轨道与土卫一相似,有一片全球性的海洋,但却有非常“活跃”的表面和一个巨大的水龙卷。Lainey解释说,这种差异可能只是时间上的差异,数百万年后,土卫一融化的冰可能使其看起来与土卫二相似。

  美国华盛顿大学圣路易斯分校的William McKinnon说:“如果这是真的,那就太了不起了。”但他说,仍然有一些事情不太合理,比如139千米宽的赫歇尔陨坑是由一次巨大的撞击形成的,如果土卫一的冰壳真的只有几十千米深,那么我们会在撞击后看到证据。“我对土卫一的海洋持怀疑态度。”

  如果土卫一确实有一片隐藏的海洋,那可能表明太阳系或其他冰冷的行星和卫星也有类似情况,这增加了生命存在的可能性。

  “这拓展了人们对宜居世界的认识。”Lainey说,“土卫一告诉我们,即使是一具看起来没藏任何东西的尸体,有一天也会有生命。”(王方)

 

[ 责编:蔡琳 ]
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