我们现在可能知道土卫二如何保持液态海洋
科学家们对土星的卫星土卫二有了令人兴奋的发现,这或许可以解释它的海洋如何能够保持液态。
在一篇论文中自然研究人员认为,月球的核心可能是多孔的?这可能会以一种太阳系其他地方未曾见过的独特方式将热量散发到整个海洋中。
人们认为,土星和其他卫星的引力推拉可能会在岩石核心中引起潮汐加热。液态水随后定期进出核心,将较暖的水散布到整个卫星上。
这种非凡的机制可以解释月球如何维持全球海洋,以及为何其冰壳厚度差异如此之大。
研究报告的主要作者、法国南特大学的加埃尔·乔布莱特 (Gaël Choblet) 告诉 IFLScience:“我们首次计算出了潮汐加热可以产生多少热量。”
在他们的模型中,研究小组发现,从核心来看,温度高达 100°C (212°F) 的水可能会流入海洋。海洋能非常高效地将这些液体从海底输送到冰壳,这意味着整个过程中的温度变化仅为 1°C (1.8°F)。
由于卡西尼号太空船的数据,我们知道存在液态海洋。然而,科学家无法解释海洋为何含盐,也无法解释 200 亿瓦的异常高热能如何为海洋提供能量。本文表明,岩石核心的潮汐摩擦至少可以解释一半的能量。
他们的模型特别表明热点集中在两极。这可以解释为什么冰壳在南极只有 2 公里(1.2 英里)厚,在北极只有 10 公里(6.2 英里)厚,而赤道有 40 公里(25 英里)。
“要保存薄冰壳,就必须有深层热源,”乔布莱特说。“之前我们认为潮汐加热是在冰壳内消散的。但这是不可能的,这就是为什么我们首次提出潮汐加热可以在地核内全球范围内产生。”
“我们可以达到卡西尼号在土卫二表面观测到的热量预算,约为 15 千兆瓦。”
这一过程似乎也是土卫二所独有的。虽然我们认为包括木卫二和冥王星在内的许多其他星球都拥有海洋,但它们散热的方式可能有所不同,我们目前尚不了解。
至于这个过程可能持续多久,上限估计表明它可能需要数十亿年。然而,下限估计表明它只需要几千万年——这可能对寻找生命有影响。
乔布莱特说道:“我们并不确定这段时间是否足以让生命得以发展。”