長約130公里,卡西尼號曾發回資料,揭示土衛二表面條紋的成因

大家好,我是璀璨的猩猩

在1787年,威廉·赫歇爾觀測到了土衛二,土星的一顆衛星,直徑大約為505公里。當然他當時只是觀測到了這一顆衛星,暫時未確認它的身份,也還沒開始看得清楚它表面的一些情況。隨著航天技術的出現,我們發射了多個探測器對其進行了近距離的觀測、拍照,它的一些細節也開始曝光在我們人類面前。

長約130公里,卡西尼號曾發回資料,揭示土衛二表面條紋的成因

北京時間1997年10月15日1日,一個由美國航天局、歐洲航天局和義大利航天局聯合研製的卡西尼號探測器發射升空,主要研究土星系(包括土星及其衛星)。這個探測器的到來,發現了土星系統的一些細節,引起了科學家們的興趣。其中一個就是在土衛二的南極上發現了一些奇怪的條紋標記,科學家將這些表面裂紋稱為“老虎條紋”。在這些裂紋中,會有一些物質定期噴射到天空中,有一部分噴射的物質會進入土衛二的大氣,也有一些物質會逃逸到太空中。據科學報告的資料顯示,出現在土衛二表面的老虎條紋標記看起來很特別,其地下海洋的一些物質會透過這些條紋或者縫隙噴射到太空中。

長約130公里,卡西尼號曾發回資料,揭示土衛二表面條紋的成因

根據卡西尼號探測器發回的資料顯示,在土衛二表面出現的這些老虎條紋標記存在一些特徵,看起來是平行且均勻分佈,每條長度大約為130公里,條紋之間相距35公里。除此之外,這些條紋還在持續噴射出水冰物質。這一點,其實和木衛二有點相似,此前我們也有分享過,在木衛二上面,科學家也監測到有羽狀物質噴射出來,還監測到木衛二表面噴射出一些水蒸氣。只是,土衛二表面的一些老虎條紋存在一定的規律性,因為它的是平行且均勻分佈的。但是,為什麼這些條紋是均勻分佈,而且是平行的呢?

長約130公里,卡西尼號曾發回資料,揭示土衛二表面條紋的成因

為了揭開這些秘密,來自加州大學的研究人員使用了一個模型來研究土衛二表面這些條紋裂縫形成的原因,以及揭示為什麼這些條紋保持在原處的原因。在研究中,他們發現,由於土衛二在環繞土星執行時,偏心軌道引起的引力變化導致土衛二略微伸展開。這樣的情況,導致土衛二南北極的冰蓋變得更薄,因此更容易裂開。根據這一發現,天文學家指出,或許在土衛二的南北極,都可能有這些老虎條紋的裂痕,我們現在只是看到了南極的老虎條紋,或許是因為南極地區的先裂開了。

長約130公里,卡西尼號曾發回資料,揭示土衛二表面條紋的成因

至於為什麼這些條紋是平行的,研究人員指出,當第一條老虎條紋開裂以後,就保持了開裂的狀態,地下海洋的海水可以從第一條裂縫中噴湧而出,這導致了另外三個平行的裂縫形成,因為在南北極的冰蓋比較薄,所以當海水從第一條裂縫噴射出來時,這些水冰物質會均勻分佈在第一條裂縫的周圍。隨著噴射出來的水冰物質越來越多,給冰蓋造成的壓力也越來越大,最後,在某個臨界點,第二條裂縫、第三條裂縫就出現了。由於第一條裂縫裡噴射的水冰是均勻分佈,所以,新出現的裂縫與第一條裂縫就存在一定的平行性。

長約130公里,卡西尼號曾發回資料,揭示土衛二表面條紋的成因

至於為什麼這些裂縫開裂以後不會出現“癒合”,這是因為土衛二在環繞土星執行時,所受到土星潮汐力會設定軌道的變化而變化,使得這些裂縫會出現擴大或者縮小的情況,但是不會出現“癒合”,因為地下液態水會持續從裂縫中噴射出來。

長約130公里,卡西尼號曾發回資料,揭示土衛二表面條紋的成因

對於土衛二裂縫噴射的水冰物質,科學家表示,有助於我們研究這個土衛二內部海洋的情況。因為我們不需要深入到其地下海洋,透過這些噴射的物質即可分析其內部海洋的一些情況,包括海洋的主要成分,以及是否存在一些生命跡象等。由於土衛二內部存在液態海洋,所以也有觀點認為,在這個衛星的海洋中可能會在生命。因此,有一項名為“恩克拉德斯生命調查”(LIFE)的任務概念,旨在前去土衛二獲取一些樣本物質返回地球進行研究。由於土衛二表面的裂縫條紋會噴射出水冰物質,所以探測器在其表面飛掠時,即可獲得海洋樣本,不需要潛入土衛二的海洋中。這樣一來,就降低了從土衛二取樣的難度。當然,這項任務是否會實施,什麼時候實施,暫時還沒相關的進展。

頂部