土星的小卫星土卫一在冰冷的外壳下拥有意想不到的海洋

在寻找太阳系中可能存在生命的地方时,天文学家对大型气态巨行星的卫星越来越感兴趣。例如,土星的卫星土卫二和木星的卫星欧罗巴都是宜居性研究的首要目标,因为尽管它们远离太阳,但人们认为它们在厚厚的冰冷地壳下拥有液态水海洋。现在,一颗新卫星可能会加入这个行列,因为研究人员已经发现了土星小卫星土卫一冰壳下存在海洋的证据。

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这一发现令人惊讶,因为土卫一比其他已知的拥有地下海洋的冰卫星要小得多,也年轻得多。研究人员之一、伦敦玛丽女王大学的尼克·库珀在一份 声明中说:“土卫一是一颗小卫星,直径只有约 400 公里,其布满陨石坑的表面看不出其下方隐藏着海洋的迹象。” “这一发现将土卫一加入了一个拥有内部海洋的独特卫星俱乐部,包括土卫二和木卫二,但有一个独特的区别:它的海洋非常年轻,估计只有 5 [百万] 到 1,500 万年的历史。”

土卫一绕土星运行的插图。
土卫一绕土星运行的插图。 Frédéric Durillon,Animea Studio |巴黎天文台 – PSL、IMCCE

根据美国宇航局卡西尼号任务的数据,土卫一存在海洋的证据来自于它的轨道和旋转方式。月球的运动受到其内部的影响,研究人员研究了由土星引力引起的摇摆运动,称为天平动。它的移动方式可能是由于岩石核心或内部海洋造成的,此前,科学家们不确定哪种解释是正确的。

但新的研究表明,对月球运动的最好解释是,10英里到20英里的冰层下面有一个海洋,而且这个海洋是最近才出现的。

库珀说:“最近形成的液态水海洋的存在使土卫一成为研究生命起源的研究人员的主要候选对象。”这还意味着,即使从表面看来不活跃的卫星也可能拥有海洋,从而扩大了可能适合居住的地方的数量。

天文学家马蒂亚·库克(Matija Ćuk)和阿丽莎·罗丝·罗登(Alyssa Rose Rhoden)在一篇附带文章中写道:“相对较小的冰冷卫星可以孕育年轻海洋,这一想法令人鼓舞,甚至在这些卫星的最近历史中也有可能发生转变过程。” “土卫一还给科学家们上了重要的一课:直觉非常适合产生假设,但不足以得出结论。太阳系总会有惊喜,研究人员必须对新想法和意想不到的可能性保持足够开放的态度,才能认识它们。”

该研究发表在《自然》杂志上。


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