卡西尼号在土星的月球土卫二中揭示了全球海洋 2018-08-04 08:07:00

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土星的月亮土卫二内部的例证显示在它的岩石核心和冰冷的外壳之间的一个全球性液体水海洋

此处显示的层厚度未按比例绘制

致谢:美国宇航局/ JPL-Caltech美国宇航局的卡西尼号任务揭示了土星卫星土卫二的冰冷地壳下的全球海洋

研究人员发现月球极其轻微的摆动,因为它绕土星运行,如果它的外壳冰壳没有固定在其内部,这意味着必须存在全球海洋

这一发现暗示了水蒸气,冰冷颗粒和简单有机分子的精细喷雾,卡西尼观察到来自月球南极附近的裂缝正由这个巨大的液态水库供给

这项研究将在本周在线发表在Icarus期刊上的论文中发表

先前对卡西尼号数据的分析表明,在月球南极地区下方存在一个透镜状的水体或海洋

然而,在太空船在南极地区的几次近距离通过期间收集的重力数据支持了海洋可能是全球性的可能性

新结果 - 使用基于卡西尼图像的独立证据线得出 - 证实了这种情况

“这是一个难题,需要多年的观察和计算,涉及不同的学科集合,但我们有信心我们最终做对了,”纽约伊萨卡康奈尔大学的卡西尼成像团队成员彼得·托马斯说

并且是该论文的第一作者

卡西尼号科学家分析了自2004年中期以来一直绕土星运行的太空船拍摄的土卫二超过七年的图像

他们仔细地绘制了土卫二上的特征位置 - 主要是陨石坑 - 跨越数百幅图像,以极其精确地测量月球旋转的变化

结果,他们发现土卫二在环绕土星的轨道上有一个微小但可测量的摆动

因为冰冷的月亮不是完美的球形 - 并且因为它在绕土星绕其轨道的不同部分变得更快更慢 - 这个巨大的行星在它旋转时巧妙地来回晃动土卫二

该团队将他们对摆动的测量结果(称为解放)插入不同的模型中,以了解土卫二的内部布置方式,包括月球从地面到核心的冻结

“如果表面和核心刚性连接,核心将提供如此多的自重,摆动将比我们观察到的要小得多,”加州山景城SETI研究所的卡西尼参与科学家Matthew Tiscareno表示

和该论文的共同作者

“这证明必须有一个全球层的液体将表面与核心分开,”他说

可能阻止土卫二海洋冻结的机制仍然是一个谜

托马斯和他的同事提出了一些可能有助于解决这个问题的未来研究的想法,包括由于土星的引力引起的潮汐力可能在土卫二内产生比以前认为的更多的热量的惊人可能性

“这是我们之前对这个月球的理解之外的一个重要步骤,它展示了我们可以通过长寿命轨道飞行任务到其他星球上进行的深潜发现,”共同作者,卡西尼成像团队负责人Carolyn Porco说

在科罗拉多州博尔德的空间科学研究所(SSI),以及加州大学伯克利分校的访问学者

“卡西尼在这方面堪称楷模

”土卫二正在展开的故事是卡西尼在土星长期任务中取得的巨大成就之一

科学家们在2005年初首次发现了月球冰柱的迹象,随后又发现了一系列关于南极附近温暖裂缝涌出物质的发现

他们在2014年宣布了区域海域的有力证据,最近,在2015年,他们分享的结果表明,海底正在进行热液活动

卡西尼号计划于10月28日在土卫二进行近距离飞行,这是该任务中最深的潜入月球活跃的冰冷物质

太空船将在月球表面上方仅30英里(49公里)处通过

资料来源:Dwayne Brown / Laurie Cantillo,NASA