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土卫二上101个间歇泉在喷发

土卫二南极附近的“虎纹”断裂带区域,间歇泉正向外喷射出冰颗粒、水蒸气和痕量的简单有机分子。图片来源:NASA/JPL-Caltech/SSI

艾麦乐/译)科学家分析了美国航空航天局(NASA)的“卡西尼”(Cassini)探测器发回的大量数据,发现在土星令人着迷的冰质卫星——土卫二(Enceladus)上,有101个间歇泉正在喷水,这些水很可能源自于这颗小卫星冰壳之下的地下海洋。

这些间隔泉喷出的物质主要是细小的冰颗粒、水蒸气,以及痕量的简单有机分子。他们最早是在2005年,“卡西尼”在500千米的距离上飞掠土卫二时,被科学家首次发现的。这一发现立即将土卫二提升为地球以外寻找生命的潜在目的地,也让它成为了“卡西尼”任务的主要科学探测目标。

液态水、有机分子和能量来源,是我们所知的生命所需的关键因素。

这些物质是从此前已知的4条明显的断裂带中喷射而出的,这些断裂带被统称为“虎纹”(tiger stripe),位于土卫二这颗土星第六大卫星的南极区域。

利用近7年来“卡西尼”上的相机拍摄的遥感图像,科学家现在绘制出了一幅测绘地图,显示了4条“虎纹”断裂带中的共101个间隔泉。

这些新发现,以及有关这些间隔泉如何喷射物质的物理机制模型,7月28日被发表在最新一期的《天文期刊》(Astronomical Journal)上。

科学家最初推测,这些间歇泉可能源于“虎纹”断裂带两侧前后摩擦产生的热量,这些热量将水冰变成了液态水和水蒸气。另一个理论认为,断裂带的开启与合拢让水蒸气得以从下方上升到表面。

科学家后来终于测定了这些间歇泉的位置,通过比较低分辨率的热辐射地图,他们发现间歇泉的位置与一条“虎纹”断裂带中小小的局部热点恰好吻合,而且温度最高的热点喷发活动也最为剧烈。

2010年,“卡西尼”上的热传感设备获得了高分辨率的数据,科学家发现间歇泉的位置与小尺度的热点相吻合,那些热点仅有几十米宽。

土卫二南极区域的测绘地图,标出了全部101个间歇泉所在的位置,它们分布在被统称为“虎纹”的4条断裂带沿线,与局部小热点相吻合。图片来源:NASA/JPL-Caltech/SSI

“一拿到这些结果,我们就立刻知道,不是热量产生了这些间隔泉,而是相反。”这篇论文的第一作者、美国空间科学研究院“卡西尼”成像小组组长卡罗琳·波尔科(Carolyn Porco)说,“它还告诉我们,这些间歇泉不是地表附近的现象,它们根源于深得多的冰层之下。”

NASA在一份新闻稿中写道,“得益于最近对‘卡西尼’重力数据的分析,科学家得出结论认为,形成这些间歇泉的物质只可能来源于目前已知位于冰壳之下的那片海洋。他们还发现,穿透冰壳的狭窄通路可以从海洋直达地面,如果它被液态水填满的话。”

对于在地球以外寻找生命来说,这些都是非常令人激动的结果,肯定会有后续任务前去探测那片海洋。(编辑:Steed

编译自 Universetody.com,Scientists Discover 101 Geysers Erupting at Saturn’s Intriguing Icy Moon Enceladus

The End

发布于2014-07-30, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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Ken Kremer

Universe today、Spaceflight等杂志的通讯作者

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