欧洲航天局:土卫二内部的地热


土卫二表面图片的片段

在过去的几十年中,科学家研究了太阳系,有可能发现许多行星和卫星上的条件比以前认为的更适合活生物体。 特别是在火星,欧洲,土卫二和其他许多行星和小行星上发现了液态水和水冰。 卡西尼号探测器反复飞越土星的卫星土卫二。 事实证明,当液态水,蒸汽和水冰冲破厚厚的冰壳,在压力作用下飞出很高的高度时,这里经常发生冰晶的爆发。

在恩克拉多斯,来自NASA和ESA的天文学家相信,温暖的冰川下海洋很有可能发生。 确认之一就是冷冻小狼,即使旅行者也曾一次其喷发。 ESA专家现在已经找出了另一个重要点。 事实证明,土卫二的冰冷外壳是从内部加热的,离地表几米的距离比通常认为的要温暖几度。 到目前为止,科学家已经证明了南极的土卫二树皮的加热。

2005年,当卡西尼号将土星卫星的图像传送到地球时,天文学家首先获得了土卫二上冰晶烷存在的证据。 水汽和冰的喷泉经常从土星卫星冰壳的裂缝中跳出来。


2005年,卡西尼号收到了土卫二的高分辨率图像。 对图像进行分析后,可以清楚地看到,冰壳上散布着裂纹和凹陷。 该图像是将Enceladus的21张照片合并而成的。 颜色不是真的

卡西尼号多次飞越土卫二,因此专家们能够收集有关该物体的大量数据,包括照片和探测器科学仪器的测量值。 在详细研究了含低温分子的图像后,很明显在土星卫星的表面下最有可能是温暖的液态水海洋。



小行星在轨道上的振荡也被认为是其间接证据。 事实证明,这些振荡的幅度大于土卫二完全固体的情况。

卡西尼号发送的数据量巨大,仍在研究和分析中。 在今年年底和今年年初,来自欧洲航天局的天文学家开始使用微波辐射分析在土卫二研究期间获得的数据。 土星卫星在微波范围内的“烙印”早在2011年就获得了,当时卡西尼号飞越了土卫二的南极。 “在这次和解过程中,我们获得了使用微波获取的恩克拉多斯南极的第一个,也是不幸的是最新数据,”凡尔赛-圣昆汀-恩大学卡西尼号任务成员艾丽斯·勒·加尔(Alice Le Gall)说。 -伊芙琳 为了在微波范围内运行,卡西尼号配备了RADAR仪器

“这种观察使人们有可能了解地下发生的事情。 对收到的信息进行的研究表明,地下冰的前几米比我们预期的要温暖得多,”勒加尔说。 -“这些数据不能仅通过太阳辐射或土星侧面的加热来解释,必须有附加的热源。”

也许热源是土卫二的地质活动。 不仅不是冰壳,而且已经是地幔和真正的地壳。 科学家们已经知道,土卫二的过去曾发生过大规模的地质事件。 这种类型的隐藏活动很可能正在进行中。

尽管事实上只获得了南极表面的一小部分,但仍有理由相信整个北极都在从下方变暖。 专家说,最有可能的是,海洋在冰下飞溅了2公里。 这些假设与另一项研究的结果一致,该研究致力于阐明土卫二上的冰壳厚度。 根据去年发表关于土卫二的科学论文的Ondrej Cadek的说法,土星卫星上的冰层厚度约为18-22公里。 但是在南极,冰层厚度减小到不到5公里。

据卡德克(Kadek)的同事说,土卫二由冰冷的热源加热,其活动与小行星的潮汐周期有关。 土卫二在轨道运动过程中土星引力作用的变化引起的潮起潮落可能导致小行星壳的变形。

因此,如果土星卫星的地壳比想象的要薄,并且冰下的温度更高,那么这将进一步增加那里的生命机会。 ESA专家尼古拉斯·阿尔托贝利(Nicholas Altobelli)说:“这些结果为探索天然气巨头的冰冷卫星上的极端生活条件开辟了新的视角。” “如果Eceladus的冰海确实如研究结果所示那样接近地表,那么将来有可能计划执行一项任务,发射一个可以找到该海的冰探测器。”

作为NASA创新高级概念计划 (NIAC)的一部分, NASA正在开发这种探测器的概念 。 的确,对木星卫星欧洲的研究现在被认为是最有前途的。 但是,也许,在科学家收到有关土卫二的新数据之后,重点将转移。


这看起来像是在欧洲或土卫二冰层下刺入探针的过程(图片来源:NASA / JPL-Caltech)

探头穿透数千米的冰层的一种可能方法是,寻找冰晶石的喷口, 随后通过该孔下降到液态水。 第一个是Icy-Moon Cryovolcano Explorer (ICE),这是一个机器人站,它释放了一种特殊的探针,可以在低温冷冻箱的通风口中行走。 这个探针沿着通风孔的壁下降,到达水中,然后将另一台设备落入水中,这次是在水下。 潜艇已经开始探索冰下海洋,并将有关其发现的信息发送到第一个探测器,然后将信息传输到该站。 该站将收集的数据发送到地球。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN402361/


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