土卫二如何维持冰壳下的液态海洋?|《自然-天文学》论文

Nature自然科研 2017-11-13 09:52:59 阅读:

《自然-天文学》发表的一项研究Powering prolonged hydrothermal activity inside Enceladus通过建模发现,在土卫二疏松多孔的核心内,潮汐力作用产生热,使其内部海洋能够维持几十亿年。土卫二疏松的岩质核心内的潮汐摩擦可以解释卡西尼号观测到的土卫二的所有特性。

土卫二如何维持冰壳下的液态海洋?|《自然-天文学》论文

土卫二岩质核心和海洋交界处的热流模式。

Choblet et al.

卡西尼号发现土卫二拥有一个全球性海洋,土卫二冰壳下强烈的热活动起着加热作用。卡西尼号测量了从土卫二南极间歇泉逃逸出来的水,发现海水是咸的,而且包含有机分子。但是,冰壳下的潮汐力不足以维持这种水热活动,若无其它额外热源,该海洋会在不到3000万年的时间里冻结。

法国南特大学的Gaël Choblet及同事根据卡西尼号的观测结果构建了一个高阶模型,以探索这样一种可能:该额外热源来自作用于土卫二极其疏松多孔的核心的潮汐效应。结果发现,潮汐效应产生的水热活动可以生成充分的热,使海洋能在千万年、乃至几十亿年里保持液态。作者还发现该热量在极地地区耗散更明显,从而解释了为什么那里的冰壳较薄。

土卫二如何维持冰壳下的液态海洋?|《自然-天文学》论文

海底的热源。

Choblet et al.

作者的模型表明,土卫二的海洋存在已久,可能长到足以形成孕育生命的条件,不过未来还需要对土卫二进行进一步的观测,才能更全面地了解这个海洋世界的宜居性。ⓝ

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