
【编者按】在浩瀚的太阳系中,那些被冰封的卫星或许正隐藏着宇宙最惊人的秘密。最新研究发现,土星那颗酷似《星球大战》中"死星"的卫星——土卫一(米玛斯),冰壳之下可能涌动着沸腾的海洋!这颗表面布满陨石坑的卫星看似地质活动停滞,却在摆动中泄露了液态海洋存在的证据。更令人震撼的是,当冰壳从底部融化,某些卫星的海洋竟会达到"三相点",使水体同时以液态、固态、气态存在,形成宇宙奇观。这项突破性研究不仅重塑了我们对冰卫星的认知,更将地外生命搜寻的视线引向这些沸腾的深海世界。现在,让我们揭开冰封星球的神秘面纱——
土星那颗酷似"死星"的卫星米玛斯,冰壳之下可能暗藏着沸腾的海洋!
加州大学戴维斯分校研究人员指出,这颗布满陨石坑(尤其那个巨型陨石坑让它获此绰号)的卫星看似地质活动停滞,但其运行中的"摆动"暗示着液态海洋的存在。
我们都知道太阳系外行星被冰封卫星环绕,其中如土卫二等天体,在冰壳与岩石核心之间存在着液态水海洋。研究冰卫星内部结构的学者认为,这些区域可能是太阳系中寻找地外生命的最佳场所。
在新研究中,团队深入探究了这些天体内部可能发生的活动,揭示了其多样地质特征的形成机制,以及某些海洋为何会沸腾的奥秘。
拥有海洋的冰卫星会受到其绕行行星潮汐力的加热——这种力量会随着与邻近卫星的相互作用而增强或减弱。较强的热力会融化冰层,较弱的热力则让冰层增厚。
此前团队研究过冰壳增厚时的情况——冻结会产生压力并可能形成特定地貌,如今他们转向探索冰壳从底部融化时会发生什么。
研究团队得出结论:这可能导致海洋沸腾。
他们解释,由于米玛斯的冰壳在变薄过程中不会破裂,因此液态海洋的存在与沉寂的地表形态并不矛盾。
若这类卫星尺寸适中(米玛斯直径仅250英里),水体可能达到同时存在液态、固态、气态的"三相点",引发沸腾现象。
"并非所有卫星都被确认拥有海洋,但我们已经知道部分确实存在,"论文作者、加州大学戴维斯分校地球与行星科学教授马克斯·鲁道夫表示,"我们关注的是它们数百万年来的演化过程,这让我们能思考海洋星球的表面会呈现何种景象。"
关于海洋沸腾现象,研究人员解释这是因为冰融化成密度更低的液态水时压力下降所致。他们通过计算证实,至少在最小的冰卫星上,压力足以降低至三相点。
研究团队在论文中写道:"我们发现冰壳变薄会导致两种结果,具体取决于冰天体的尺寸。对于米玛斯、土卫二、天卫五等最小型冰天体,压力可能低至使水体达到沸点,产生浮力水蒸气与逸出气体。"
例如,在天卫五的图像中检测到的山脊与悬崖区域,就可以用海洋沸腾理论来解释。
但研究人员计算发现,在更大的冰卫星上,冰层减少将导致外壳在水体达到三相点前就发生破裂。
《新闻周刊》已联系研究作者寻求进一步评论。
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参考文献
Rudolph, M. L., Manga, M., Rhoden, A. R., & Walker, M. (2025). 新兴海洋星球的沸腾海洋与压缩构造. 自然天文学. https://doi.org/10.1038/s41550-025-02713-5




