研究表明土卫一存在地下海洋，形成于不到2500万年前

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研究表明土卫一存在地下海洋，形成于不到2500万年前
- 陈思佳
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2024-02-08 15:18:48 字号：A- A A+ 来源：观察者网

（观察者网讯）据法新社消息，《自然》期刊2月7日发表的一项最新研究指出，土星的卫星土卫一的冰壳下潜藏着一片海洋。天文学家在分析了美国“卡西尼”号土星探测器传回的土卫一数据后认为，土卫一的地下海洋非常“年轻”，形成于不到2500万年前，仍在持续演化。

报道称，土卫二等拥有地下海洋的冰卫星往往具备较为光滑的表面和“间歇泉”等特征，土卫一坑洼的表面则极为荒凉，没有显示出潜在地质活动的迹象，因此科学家一直认为，这颗卫星不太可能拥有海洋。

但论文第一作者、巴黎天文台的天文学家瓦莱里·莱内（Valery Lainey）领导的研究团队在分析了美国“卡西尼”号土星探测器的数据后发现，土卫一的自转出现“微小的振荡”，这意味着土卫一内部要么存在“畸形的固体岩石核心”，要么拥有地下海洋。

美国“卡西尼”号探测器2010年拍摄的土卫一图像图源：NASA喷气推进实验室网站

研究团队模拟了土卫一的运动后发现，如果土卫一内部存在“畸形岩石核心”，它需要拉长、拉平至“薄饼状”，这显然与观测结果不符。因此，只有地下海洋可以解释土卫一自转运动和轨道的变化。

研究人员计算出，土卫一的地下海洋位于冰壳下方约20-30公里处。模拟结果显示，这片地下海洋是在200万年至2500万年前形成的，仍在持续演化。由于这片海洋非常“年轻”，时间跨度太短，因此还没有在土卫一表面留下痕迹。

莱内坦言，这一结果令人感到意外，“粗看之下，这是太阳系中最不可能找到液态水的地方。土卫一看起来古老且不活跃，表面布满了陨石坑，目前没有暴露出海洋存在的痕迹。”

路透社称，研究团队还发现，土卫一内部液态海洋占到其总体积的一半以上，相当于地球海洋总量的1.2%-1.4%。地下海洋的存在意味着，土卫一内部存在着热源。

论文的另一位作者、法国南特大学行星科学家加布里埃尔·托比（Gabriel Tobie）表示，随着土卫一在运行过程中与土星的距离发生变化，来自土星的引力和潮汐力也会发生变化，“这导致了土卫一内部的周期性变形，这种变形所涉及的部分能量转化为了热量。”

但托比直言，即使土卫一的地下海洋中存在有机化合物，如此“年轻”的海洋很可能也无法承载生命，“没有人知道生命需要多长时间才能从一个合适的环境中出现。土卫一可能为探索生命发展的第一阶段提供独特的机会。”

土卫一是土星的第七大卫星，平均直径约为400公里。这颗卫星被潮汐锁定，一面永远朝向土星。土卫一最具代表性的特征是巨大的赫歇尔陨石坑，它以发现土卫一的英国天文学家威廉·赫歇尔的名字命名，直径超过130公里。

莱内表示，这是继土卫二、土卫六、木卫二和木卫三之后，太阳系中第五颗有证据表明存在地下海洋的卫星。此外，科学家们还猜测，包括木卫四在内的几颗卫星同样拥有地下海洋。

本文系观察者网独家稿件，未经授权，不得转载。
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