土衛二的多孔核心使其海洋保持液態

土衛二的間歇噴泉
研究人員通過建模發現,在土衛二疏鬆多孔的核心內,潮汐力作用產生熱,使其內部海洋能夠維持幾十億年。土衛二疏鬆的岩質核心內的潮汐摩擦可以解釋卡西尼號觀測到的土衛二的所有特性。

卡西尼號發現土衛二擁有一個全球性海洋,土衛二冰殼下強烈的水熱活動起著加熱作用。卡西尼號測量了從土衛二南極間歇泉逃逸出來的水,發現海水是鹹的,而且包含有機分子。但是,冰殼下的潮汐力不足以維持這種水熱活動,若無其它額外熱源,該海洋會在不到三千萬年的時間裡凍結。

法國南特大學(Nantes University)的基爾·蘇比(Gaël Choblet)硏究團隊根據卡西尼號的觀測結果構建了一個高階模型,以探索這樣一種可能:該額外熱源來自作用於土衛二極其疏鬆多孔的核心的潮汐效應。結果發現,潮汐效應產生的水熱活動可以生成充分的熱,使海洋能在千萬年、乃至幾十億年裡保持液態。研究人員還發現該熱量在極地地區耗散更明顯,從而解釋了為什麼那裡的冰殼較薄。

蘇比等人的模型顯示,土衛二的海洋存在已久,可能長到足以形成孕育生命的條件,不過未來還需要對土衛二進行進一步的觀測,才能更全面地了解這個海洋世界的宜居性。

【圖:美國太空總署;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《自然 - 天文學》期刊

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