图注:土卫二南极地势的增强五颜六色图。图中四条长长的平行裂缝便是“虎斑条纹”
腾讯太空讯 土卫二(Enceladus)直径仅500千米,不到泰坦星的十分之一。科学家认为,土卫二外层冰壳下有“地下海”,而“地下海”又包裹着岩石内核。
土卫二南极区域有四条平行裂缝,名为“虎斑条纹”(tiger stripes),水正是由裂缝中喷出。但这儿的裂缝和太阳系其他星球上的裂缝有些不同。
“咱们想搞清一些问题。为何是在南极,而非其他地方,呈现这些喷射活动?这些喷射活动为何能继续很长一段时间?最终,为何这些裂缝距离这么均匀?”加州大学戴维斯分校地球与行星科学助理教授马克斯·鲁道夫(Max Rudolph)说道。
图注:卡西尼号使命的假五颜六色图画显现的蓝色裂缝为“虎斑条纹”
据外媒报导,鲁道夫和其搭档,卡内基科学研讨所的道格拉斯·海明威(Douglas Hemingway)以及加州大学伯克利分校的迈克尔·曼加(Michael Manga),现在对土卫二“虎斑条纹”有了很好的解说。
该研讨小组使用数值模仿技能来了解作用在土卫二冰壳上的力。该发现已于12月9日宣布在《天然-天文学》(Nature Astronomy)杂志上。
土星引力对土卫二施加潮汐力,导致土卫二呈现加热及冷却进程。这些力在南北极区域最强。
土卫二的冰壳在南北极最薄。当液态水在外层冰壳下凝结成冰时,其体积就会胀大,对冰壳施加压力直至外层开裂。
土卫二表面温度约为零下200摄氏度,人们天然而然认为,一旦冰壳呈现裂缝,很快就会被冻住。可是,南极的裂缝依然敞着,而且还一向延伸至下面的液体海洋。
鲁道夫说,是因为土星引力发作的潮汐力使裂缝内的液态水四处活动,并以热的方式开释能量。这样就能避免裂缝冻住。
南极裂缝,是对土卫二冰壳的“卸压”,这样,其他地方,如北极区域,就不会呈现新的裂缝。与此同时,南极裂缝中涌出的水,回落时又成了冰,堆在裂缝边际,使边际往下压了一点。
正是这种下压导致邻近冰层发作曲折。依据冰层特性,经研讨人员核算,刚好在大约35千米外,呈现了新的平行裂缝。
“咱们的模型解说了裂缝间规矩的距离问题,”鲁道夫说道。
图注:卡西尼号在可见光下拍照的土卫二。图示南极区域,至少有四股水冰喷涌而出
那为什么泰坦星、木卫二等卫星没有相似的裂缝条纹呢?第一条裂缝构成后,能不能呈现更多平行的“虎斑条纹”,取决于两个重要的要素:冰壳的厚度和星球的引力。
研讨人员称,土卫二刚好具有这些要素的正确组合,因而构成了共同的“虎斑条纹”。
(翻译:羽佳;审阅:乔辉)