2024年02月10日

土星的冰冷卫星可能在其地壳下隐藏着一片广阔的海洋,这让天文学家感到惊讶

根据周三发表在该杂志上的一项新研究,土星最小的卫星Mimas可能在其冰冻表面下深埋着一个隐藏的海洋自然界.虽然以前在太阳系中已经看到过具有全球海洋的卫星,但水可能潜伏在米马斯地壳下的想法是出乎意料的。

“这真是一个惊喜,”说瓦列里·莱尼,巴黎天文台的天文学家和该研究的主要作者,到监护人的伊恩样本。“如果你看看米马斯的表面,没有什么能背叛地下海洋。这是迄今为止最不可能的候选人。

绰号“死星月亮”,因为它巨大的表面陨石坑使它类似于星球大战Mimas空间站有一个厚厚的冰冷的地壳和一个破旧不堪、坑坑洼洼的表面。至少其中之一146 卫星Mimas绕着土星运行,以其不寻常的运动而著称:月球面向行星的一面在轨道上来回摇晃。这种被称为“天平”的运动使天文学家得出了两种可能的解释:Mimas要么有一个冻结的长方形核心,要么它有一个地下海洋。

莱尼和他的团队早在2014年就发表在该杂志上的一篇论文中断言了后者科学.但天文学家普遍忽视了这一理论。毕竟恩克拉多斯土星的一颗卫星已知有一个地下海洋,从地壳的裂缝中喷出间歇泉水,但寒冷、安静的米马斯与此形成鲜明对比。

“考虑到Mimas与土卫二等已确认的海洋卫星的不同,我们大多数人都认为冻结模型可能是正确的,”说艾丽莎·罗登(Alyssa Rhoden),西南研究所的行星科学家,他没有参与这项研究,金伯利 M. S. 卡地亚厄斯.

然而,该团队仍然坚定不移地进行研究,分析了美国宇航局拍摄的数千张图像卡西尼号宇宙飞船,包括 Mimas 和其他 18 人土星卫星.最后,他们取得了突破:Mimas围绕土星的旋转和轨道运动在13年内略有变化。模拟确定这种运动无法由固体核心维持,除非月球非常细长,但事实并非如此。

“没有办法解释Mimas的自旋和内部刚性的轨道,”Lainey说。监护人.“你肯定需要有全球海洋,冰冷的外壳可以在上面滑落。

据信,全球海洋位于大约15英里的冰层下,深度为45英里。土星辐射出的强大潮汐力加热了月球内部,水撞击核心的摩擦也产生了热量,阻止了液态海洋冷却成固体形式。

“至少有50%的Mimas体积是由液态水填充的,”Lainey对 Space.com 说。“对于卫星的大小来说,这是大量的液态水。

该研究表明,米马斯的海洋可能有200万到2500万年的历史,按照宇宙标准,这是年轻的。因此,海洋并没有以间歇泉的形式冲破月球表面,也没有明显改变月球的外观。Eos。然而,据报道,它的存在为宜居条件提供了前所未有的洞察力,因为它温暖的水域和原材料的供应可以促进生命国家地理汤姆·梅特卡夫.

“Mimas是一个看起来非常冷的小物体,没有地质活动,你永远不会期望内部有任何地球物理活动,如加热,或水与岩石核心中的硅酸盐之间的接触,”Lainey说。Space.com罗伯特·利(Robert Lea)。

尽管如此,一些科学家指出,米马斯的年轻海洋仍然隐藏在地壳深处。其他具有地下海洋的太阳系卫星,例如欧罗巴和土卫二,已经揭示了间歇 泉水汽在它们的表面之上,这可能为追踪生命的痕迹提供了一条更容易的途径。

“[在Mimas上]没有迹象表明生命可以生存的内部海洋与可以探测和采样生命痕迹的表面或空间之间存在联系,例如我们在土卫二的羽流中所做的,并希望在木卫二的表面或羽流中做,”说大卫·罗瑟里,英国开放大学的行星地球科学家,他没有参与这项研究,对监护人.“如果米马斯内部有生命,它将被20多公里的未破碎的冰层所掩盖。

但是,米马斯出乎意料的全球海洋的发现表明,天文学家可以从超越传统的想法中受益,即什么样的物体可以容纳大量的水,以及哪些世界可以支持生命。

“我要强调的是,Mimas看起来绝对不像是那种可以居住的物体,”莱尼说Space.com.“所以也许结论是,如果这个物体可以居住,谁知道还有什么其他种类的物体可以居住呢?”

科学家推测,地下海洋可能存在于整个太阳系的其他非正统地方,例如在太阳系中天王星的卫星柯伊伯带围绕冥王星运行的物体。

“这有点不同,但是是的——毕竟,在许多物体上,你可以期望那里有液态水,”莱尼说国家地理.“即使是太阳系中最不可能的地方米马斯,也有一个全球性的海洋。

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