神秘的土卫二虎纹:与太阳系其他行星不同

2020-01-06 10:09:32   来源:网络

      

据每日邮报报道,研究人员最近设计了一个计算模型来研究土卫二表面神秘的老虎图案,这与表面的物理效应有关。

当卡西尼探测器第一次观测土星系统时,发现土卫二表面的虎粒结构与太阳系其他行星不同。这些老虎裂缝彼此平行,延伸约130公里,距离第一条虎粮约35公里,科学家称之为巴格达裂缝。有趣的是,老虎的裂缝继续喷发水冰物质,这个现象还没有在太阳系的其他冰冻行星或卫星上被发现。

由于该地区最初的裂缝以及土星对土卫二的潮汐效应,虎粒集中在南极洲土卫二,因此裂缝保持开放,水冰继续喷射。土卫二表面出现虎粒是为了防止裂纹愈合。这一过程不断扩大和减少裂缝,冲入水冰倒入水冰,防止水冰再次冻结,并导致裂缝关闭。

团队特别感兴趣的是,为什么这些条纹只集中在南极洲的土卫二,为什么它们分布如此均匀?

新的研究发现,土卫二在南极洲形成了第一个巴格达裂缝,然后在35公里外的水冰后逐渐沉积在边缘地区,形成35公里以外的其他老虎裂缝。由于土卫二的偏心轨道,月球出现了内部加热,而且随着土卫二与土星的距离改变,月球没有完全冻结,因此略有变形。

根据计算模型,土星的重力会导致土卫二两极产生裂缝,冰盖位于最薄的区域。因为当冰结冰时,水的体积会膨胀,当冰层从下面变厚时,海底的压力会增加,从而导致冰面上的裂缝。

由于南极冰层薄,最有可能出现裂缝。当水冰从裂缝喷出时,裂缝就不会结冰,裂缝继续打开,地下海水喷出,冰料又会向后退,再次结冰,这会促进裂缝两侧的平行结构裂缝。由于冰材料再次下降,冰表面会弯曲,逐渐形成平行的断裂结构。

表层虎粒结构仅在土卫二中形成,由于这些裂缝的存在,方便了土卫二深海的取样和研究。天文学家对土卫二地下海洋的破坏感兴趣,掌握土卫二的形成和运作机制非常重要。(叶天成)

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