今年早些时候，巴黎天文台的研究人员透露，土星的小卫星土卫一（Mimas）让人想起《星球大战》中的“死星”，它并不像之前认为的那样是一块坚硬的岩石，而是拥有一个相对年轻的地下海洋（形成于2 至 2500 万年前），目前仍在进化中。 现在，同一个科学家团队发现了这个海洋是如何在如此小的物体（直径仅 400 公里）内形成的，而且显然是不合适的。
在最近发表于《行星科学通讯”，研究人员认为，土卫一的内部海洋是随着其外层冰壳融化而形成的，随着小卫星绕土星的轨道由于巨行星的引力而变得不那么“平坦”（即不那么偏心，更圆形），它变得越来越薄。 。
没有人想到如此小的卫星能够在其表面下容纳海洋，因此它的存在已经重新定义了科学家对所谓的“海洋世界”应该是什么样子的想法。 这将影响我们在太阳系内外寻找水和生命的方式。
45公里深的海洋
该研究的合著者、亚利桑那州图森市行星科学研究所的马修·E·沃克 (Matthew E. Walker) 解释说：“在我们之前的工作中，我们发现，土卫一今天要成为一个海洋世界，它一定经历了很多变化。过去的冰盖更厚。” 过去的。 但由于土卫一的偏心率在过去比现在更大，因此从厚冰移动到更薄冰的路径不太清楚。 在这项工作中，我们表明，即使偏心率由于潮汐变暖而减小，冰盖目前也有变薄的途径。 然而，从地质角度来看，海洋一定非常年轻。
土卫一因赫歇尔陨石坑而被称为“死星”，其外观与“星球大战”传奇中的巨大空间站相似，因此形成了巨大的疤痕（直径 140 公里，峰值中心高 6 公里）是由于大约 41 亿年前与约 5 公里外的物体撞击造成的。
计算表明，地下海洋位于其冰面以下20至30公里处，深度在40至45公里之间，这意味着它几乎占据了土卫一总体积的一半。
“潮汐变暖”
根据研究人员的说法，意想不到的土卫一海洋是由一种被称为“潮汐加热”的过程产生的，这一过程在土星和木星的其他较大卫星的表面下维持着巨大的液态水海洋，并且当物体（例如月球）由于沿“偏心”（即椭圆形或卵形）轨道所经历的重力变化而发生扭曲和“拉伸”。
“沃克说，偏心率推动了潮汐变暖。 目前，与其他活跃的海洋卫星（例如邻近的土卫二）相比，土卫一的热量非常高。 “我们认为潮汐变暖是导致目前冰盖变薄的热源。”
这位科学家补充说，问题在于潮汐加热不是“自由”能源，这意味着当土卫一的冰层融化时，潮汐加热会从月球轨道提取必要的能量。 土星周围。 根据沃克的说法，这将进一步减少轨道偏心率，直到最终土卫一的轨道完全是圆形的，整个过程永远停止。
轨道偏心率
轨道偏心率的测量值范围为0到1，其中0代表正圆，1代表抛物线。 两者之间的任何值都是椭圆。 研究小组估计，当土卫一的轨道偏心率比当前值大两到三倍时，冰融化一定已经开始。 它代表了小卫星过去一千万年的历史，并见证了与我们今天观察到的地质情况一致的演化。
“一般来说，沃克继续说道，当我们想到海洋世界时，我们不会看到很多陨石坑，因为环境会更新它们并最终消除它们，就像在欧罗巴或土卫二南极发生的那样。 “因此，赫歇尔陨石坑的形状、中心峰和完整的内部要求赫歇尔形成时的过去冰壳要厚得多。”
根据这项研究，事实上，要使这个陨石坑变成我们今天看到的样子，土星卫星被形成陨石坑的天体撞击时，覆盖土星卫星的冰层必须至少有 55 公里厚。 赫歇尔大约在 41 亿年前。
“沃克解释说，陨石坑可以提供海洋存在的线索（……）。” 总之，数据表明土卫一地下海洋仍然非常年轻，它不可能在超过 2500 万年前开始形成。
科学家总结道：“换句话说，我们相信土卫一在 10 至 2500 万年前之前一直处于完全冰冻状态，此时它的冰盖开始融化。 是什么改变导致了那个融化时代的开始仍在调查中。 “我们可能会在土卫一历史上一个特别有趣的时刻看到土卫一。”
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#这就是月球土卫一拥有自己的地下海洋的原因
2024-04-19 05:00:00
