土星自從土衛二的衛星誕生以來，它就一直吸引著科學家航行者2號任務於1981年通過該系統。
自從新星到來之後，這個謎團就更加加深了。卡西尼號2004年的探測，其中包括在南極地區周圍發現了四個平行的線性裂縫。
這些特徵因其外觀和從表面其他部分中脫穎而出的方式而被暱稱為“老虎條紋”。
自從它們被發現以來，科學家一直試圖回答它們是什麼以及最初是什麼創造了它們。值得慶幸的是，由卡內基科學研究所揭示了控制這些裂縫的物理原理。
這包括它們之間的關係月亮的羽流活動，為什麼它們出現在土衛二的南極周圍，以及為什麼其他天體沒有類似的特徵。
這項研究最近發表在雜誌上自然天文學，由道格·海明威（Doug Hemingway）領導，他是該研究所地磁學系的卡內基研究員。
加州大學戴維斯分校的行星科學家麥克斯韋·魯道夫和加州大學柏克萊分校的邁克爾·曼加也加入了他的行列。
根據卡西尼號重力調查對土衛二可能內部的藝術家印象。 （美國太空總署/加州理工學院噴射推進實驗室）
為了進行研究，研究小組利用土衛二的地球物理模型來研究使虎紋形成並隨著時間的推移保持在原位的物理力。
特別有趣的是這些條紋只出現在月球南極的原因以及它們間隔如此均勻的原因。正如海明威解釋了:
「卡西尼號土星任務首次看到這些條紋，它們與太陽系中其他任何已知條紋都不同。它們平行且間隔均勻，長約 130 公里，相距 35 公里。讓它們特別有趣的是，它們不斷噴發水冰，即使在我們說話的時候，也沒有其他冰行星或衛星有類似的東西。
事實證明，第一個問題的答案相當有趣。顯然，模型顯示構成條紋的裂縫可能在任一極形成，它們只是首先在南極形成。
另一方面，它們存在的原因與土衛二與土星的相互作用及其軌道的偏心率有關。
仔細分析一下，土衛二需要一天多一點的時間（確切地說是 1.37 天）才能完成土星的一週。
由於 2:1 平均運動軌道共振，土衛二與鄰近的土衛二有一定的偏心率 (0.0047)，從最近點（近心點）的 236,918 公里（147,214 英里）到 239,156 公里（148,605 英里） ）在最遠點（遠地點）。
土星的衛星及其各自的軌道彼此之間的關係。 （美國太空總署/噴射推進實驗室）
這種偏心率導致土衛二拉伸和彎曲，導致內部加熱和地熱活動。這個過程使得土衛二能夠在其核心-地函邊界維持內部海洋。
在兩極，這種重力引起的變形影響最大，這導致這裡的冰蓋變薄並形成裂縫。
這個過程也會導致一段時期的冷卻，在此期間，土衛二的一些地下海洋將會結冰。這種融化和凍結會導致冰蓋從下面變厚和變薄，導致壓力變化，從而導致裂縫。
由於兩極的冰蓋較薄，因此最容易破裂，從而形成虎紋。
這些特徵均以阿拉伯民間故事綱要中的城市命名天方夜譚：亞歷山大溝、開羅溝、巴格達溝和大馬士革溝。
研究團隊認為，巴格達溝裂隙是最早形成的，之後並沒有再凍結。這使得水羽從內部噴發，最終導致另外三個平行裂縫形成。
基本上，水柱從月球表面噴出後，會在太空中重新凍結，並以雪的形式重新沉積在月球表面。隨著巴格達裂縫邊緣積雪不斷堆積，累積的重量為冰蓋增加了另一個壓力源。
飾演 馬克斯魯道夫解釋了，這不僅解釋了這些裂縫是如何形成的，還解釋了為什麼它們彼此平行。
（NASA-GSFC/SVS、NASA/JPL-加州理工學院/西南研究所）
「我們的模型解釋了裂縫的規則間距，」他說。 「這導致冰蓋彎曲，剛好足以在 35 公里外引發一條平行裂縫。”
同樣的機制解釋了為什麼土衛二的裂縫保持開放並持續噴發水柱。月球與土星的潮汐相互作用導致了不斷的拉伸和彎曲循環。
這可以防止裂縫閉合，並確保它們有規律地擴大和縮小。
至於為什麼這種情況會發生在土衛二上而不是其他衛星上──例如木衛三、木衛二，泰坦，以及其他“海洋世界「——這取決於大小。較大的衛星具有較強的引力，可以防止潮汐相互作用引起的裂縫一直延伸到內部。
因此，土衛二是唯一已知的可能出現虎紋的冰衛星。正如海明威所描述的：
「正是由於這些裂縫，我們才能夠對土衛二的地下海洋進行採樣和研究，這是天體生物學家所喜愛的，我們認為了解形成和維持它們的力量非常重要。我們對所經歷的物理效應的建模月球冰殼的觀察表明，可能存在獨特的事件和過程序列，這些事件和過程可能允許這些獨特的條紋存在。
在接下來的幾十年裡，希望能夠向土星系統發送另一個任務，以更詳細地探索土衛二。卡西尼號獲得的數據已經證實，從其裂縫中噴出的羽流含有有機分子。
未來的任務將嘗試確定月球冰面下方是否也存在外星生命。
