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土衛二極可能有個沛綠雅海洋

simon81620 發表於: 2012-8-26 16:26 來源: ADJ網路控股集團


  多年來,科學家們不斷爭議地處土星環外圍的土衛二(Enceladus)表層下方是否有廣袤的海洋?現在,根據卡西尼號(Cassini)最新的觀測證據,土衛二表層以下可能不只是有海洋,而且這個海洋很可能是像汽水一樣會冒泡泡,是個對微生物相當友善的生存環境。

  卡西尼號太空船於2005年以近距離飛掠土衛二,地球物理學家原本認為這顆衛星不過就是個冰質、寒冷、死寂的無趣世界,觀測結果卻讓這些專家驚訝得跌破眼鏡!土衛二表面竟有不斷從虎紋裂縫(tiger stripes)噴出由水蒸氣、冰粒和有機化合物組成的噴泉;鄰近另一顆幾乎與土衛二差不多大的土衛一(Mimas),一如科學家預期的死寂,相較之下,土衛二可就像個過動兒般活動不止。

  許多科學家認為這些冰泉應該是衛星內部有大量水體的證據。近地表處有液態水窟,水溫接近攝氏0度,可能就是冰泉的來源。然而卡西尼號僅在冰泉氣體中偵測到碳、氫、氧、氮和各種碳氫化合物,卻一直沒偵測到一般海洋通常會含有的「鹽(salt)」。這個問題在2009年的卡西尼號宇宙塵分析器(cosmic dust analyzer)上得到解答:卡西尼號居然在一個意想不到的地方發現鹽的蹤跡,原本僅針對冰泉的氣體觀測,沒想到鈉鹽、鉀鹽及碳酸鹽是被鎖在噴泉的「冰粒」裡。這些物質必定來自海洋,海洋中溶解的物質必定與這些冰粒組成成分類似。

  卡西尼號最近一次觀測資料發現:虎紋裂縫的溫度測量顯示此處的溫度約攝氏零下83度(絕對溫度190K),表示熱源來自星體內部,足以融化某些地下冰,製造地下水窟。(請參考天文新知2010.02.24卡西尼號發現土衛二的噴泉叢聚熱點)所以,現在的問題不在是有沒有液態水存在,而是變成:這些地下水窟的水量有多少?是否足以形成海洋?這些水有多少可以脫離數十公里厚的冰殼壓制而逃脫到土衛二表面?

  目前科學家提出一個理論,假設:土衛二表層下的水深處溶有大量氣體,這些氣體會在水中形成氣泡,就像蘇打水一樣。而蘇打水的密度小於冰,這些帶氣泡的液體會快速上升,穿過冰層而抵達表面。這些快速上升至表層的水大都漫向側邊,讓表層約90公尺厚的冰蓋加溫;其中一部分先被困在地下水窟中,隨著壓力不斷增加,最後就會透過某個小洞噴發至衛星表面。就像打開易開罐的汽水一樣,一不小心就被快速噴出的汽水噴了滿手。這些科學家戲稱歐羅巴(木衛二)和土衛二這些可能存在的海洋是「沛綠雅海洋(Perrier Ocean)」。(沛綠雅是法國產的氣泡礦泉水)

  不過還有個未解之謎是:體積並不大的土衛二,加熱的能量來源究竟從何而來?某些科學家認為很可能是土星強大重力引起的潮汐作用所致。事實上,土星強大潮汐力已經讓土衛二的外型在公轉過程中會稍稍改變,這個體積改變的過程很可能會在土衛二內部因摩擦力而產生熱能,甚至製造足以融化冰層的火山活動。

  然而,無論土衛二的熱能來自何處,土衛二的內部有許多條件都符合生命誕生與生存,例如液態海洋、有機質,以及有個能量來源等,如同地球上的有機體生存在的環境。目前無人確知土衛二內部的冰層發生什麼事,不過本來以為無聊透頂的小衛星,現在看來,它的精彩故事似乎還有得說的呢!