土衛(wèi)一的隱藏海洋
根據(jù)對土星的衛(wèi)星土衛(wèi)一軌道的近距離測量，其冰冷的外殼下似乎有一片廣闊的、全球性的海洋。如果其他“冰世界”也有類似的海洋，可能會增加適合生命生存的行星數(shù)量。2月7日，相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然》。
NASA卡西尼號探測器拍攝的土衛(wèi)一。圖片來源：NASA/JPL-Caltech
土衛(wèi)一是土星7顆主要衛(wèi)星中最小的。長期以來，人們一直認(rèn)為它由固態(tài)冰和巖石組成，但在2014年，天文學(xué)家觀察到它繞土星的軌道出乎意料地擺動，這只能用橄欖球形狀的核或液態(tài)海洋來解釋。
許多天文學(xué)家拒絕接受海洋的解釋，因為融化冰所需的摩擦力應(yīng)該在土衛(wèi)一表面產(chǎn)生可見的痕跡。然而，最近的模擬表明沒有這樣的痕跡。
為了尋找更多線索，法國巴黎天文臺的Valéry Lainey和同事分析了美國宇航局卡西尼號探測器對土衛(wèi)一軌道的觀測結(jié)果。他們發(fā)現(xiàn)，13年來，它繞土星的軌道漂移了大約10公里。
根據(jù)該團(tuán)隊的計算，這種軌道漂移只可能是由冰殼在海洋上滑動，或者物理上不可能形成薄餅形狀的核擺動產(chǎn)生的。
土衛(wèi)一的橢圓形軌道和缺乏表面痕跡也表明，海洋大約有30公里深，形成于不到2500萬年前。“時間是非常新的。”Lainey說，“我們或多或少看到了這片全球性海洋的誕生。”
除了解釋土衛(wèi)一表面沒有痕跡外，最近的活動還有助于解釋為什么它與鄰近衛(wèi)星有如此明顯的不同。土衛(wèi)二的形狀和軌道與土衛(wèi)一相似，有一個全球性的海洋，卻也有非常“活躍”的表面和一個巨大的水柱。Lainey解釋說，這種差異可能只是時間上的差異，數(shù)百萬年后，土衛(wèi)一融化的冰可能會使其看起來與土衛(wèi)二相似。
美國華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的William McKinnon說：“如果這是真的，那就太了不起了。”但他說，仍然有一些事情不太合理，比如139公里寬的赫歇爾隕坑是由一次巨大的撞擊形成的，如果土衛(wèi)一的冰殼真的只有幾十公里深，那么我們會在撞擊后果中看到這一點的證據(jù)。“我對土衛(wèi)一的海洋持懷疑態(tài)度。”
如果土衛(wèi)一確實有一片隱藏的海洋，那么可能表明太陽系或其他冰冷的行星和衛(wèi)星也有類似情況，這增加了生命存在的可能性。
“這拓展了我們對宜居世界的認(rèn)識。”Lainey說，“土衛(wèi)一告訴你，即使是一具看起來沒有任何跡象的尸體，有一天也會有生命。”
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06975-9
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