我們第一次發現它們是在 12 年前。水蒸氣噴射穿過南極的冰裂縫射向太空土衛二,一輪冷月繞行。
那是在 2005 年——比 NASA 早得多科學犧牲—但探測器檢測到的熱液噴霧從未得到充分解釋。現在,我們可能有了答案,這讓我們燃起了有一天在土衛二上找到生命的希望。
“土衛二從哪裡獲得持續活躍的力量一直是個謎。”天體生物學家蓋爾‧喬布萊特說來自法國南特大學。
「但是我們現在已經更詳細地考慮了其岩石核心可以在產生必要的能量方面發揮關鍵作用。
科學家認為,從土衛二冰冷的外表噴出的羽流來自於廣闊的全球海洋月球冰殼下面的鹹水。
據估計,這個貝殼的平均厚度可達 25 公里(15.5 英里),在產生熱液噴霧的南極地區周圍厚度薄至 1 公里。
卡西尼號探測到的羽流中的微小礦物質碎片表明,噴霧中的鹽和矽塵是由熱水形成的達到90°C左右(194°F) 與土衛二岩石核心的岩石相互作用。
但要發生這種相互作用,核心內必須有空間讓水共存——它必須是多孔的,甚至可能是糊狀的。
Choblet 向 Leah Crane 解釋說:“無論地核的岩石成分是什麼,它內部都必須含有水。”新科學家,“也許 20% 或 30% 的水。”
在新的模擬中,研究團隊發現,由於液體在岩石碎片之間循環和滑動時產生的摩擦,月球土星橢圓軌道產生的潮汐運動可能會加熱土衛二核心內的水。
隨著水溫升高(達到 90°C,根據下圖中的橙色部分),它會通過多孔核心上升,以上升羽流的形式將熱量傳遞到全球海洋,其中一些最終會融化土衛二的冰核-最終透過釋放到太空的冰冷噴流逃逸:
(NASA/JPL-Caltech/太空科學研究所/LPG-CNRS/U. Nantes/U. Angers/ESA)
研究人員在他們的論文中寫道:“潮汐加熱的可滲透核心中的水輸送會導致溫度超過 363 K 的狹窄熱上升流。”紙,“其特點是海底有強大的(1-5吉瓦)熱點,特別是在南極。”
研究小組假設,這種現象產生的熱量和能量會將羽流從月球極地地區排出——這解釋了為什麼那裡受熱的冰殼更薄——並最終可能幫助加熱海洋數十億年。
先前的研究土衛二上的研究表明,這些羽流可能是由月球核心岩石的放射性衰變提供動力的。
但如果是這樣的話,這個過程可能只提供了數百萬年的熱量——這可能不足以讓生命進化並在埋藏在土衛二冰凍面具下的溫帶海洋中紮根。
但在更長的時間範圍內——長達數十億年——生命有可能找到一種方法來充分利用這樣的機會。
開放大學的行星科學家莫妮卡·格雷迪(Monica Grady)表示:「溫暖的全球海洋,壽命長達數十億年,將是生命誕生的好地方——生命從地球上的微生物進化到哺乳動物只需要大約6.4 億年的時間。對話。
「但不幸的是,土衛二本身可能相當年輕:最近的一篇論文提出,月球可能只在大約 1 億年前形成——對於生命的誕生來說,這個時間間隔足夠長嗎?”
這是一個非常有趣的問題。
研究結果報告於自然天文學。