土星卫星表面神秘“虎皮条纹”成因被发现

如图所示，土卫二表面“虎皮条纹”的神秘形成一直困扰着科学家，最新研究发现这种结构是由土星的潮汐引力造成的。

腾讯空间新闻据英国《每日邮报》报道，美国宇航局卡西尼号探测器自2014年进入土星轨道以来，已经对太阳系进行了深入研究。一个未解之谜是2005年首次在土卫二表面发现的“虎皮条纹”结构。目前，科学家们的最新研究揭示了这个秘密，认为土星的潮汐引力导致了土卫二间歇泉的持续喷发。

芝加哥大学和普林斯顿大学的专家指出，土星的潮汐引力会驱使土卫二继续喷发间歇泉。芝加哥大学地球物理科学系副教授埃德温·凯特教授说:“地球上的喷射现象不会持续很长时间，但对土卫二来说，研究人员认为，这颗卫星有可能被淹没在冰壳表面下的海洋中，通过南极地区的各种裂缝喷射物质。土卫二表面的“虎皮条纹”将持续喷射水蒸气和微小的霜粒子至少几十年。为什么这些裂缝系统没有被霜冻堵塞一直困扰着科学家们。

与此同时，凯特指出，另一个谜是为什么能量是通过蒸发冷却从地下潜水面释放出来的，而不仅仅是喷射冰材料。我们认为这种能量来源是一种新的潮汐耗散机制，这是研究者以前没有考虑过的。

最新的测试模型包含一系列几乎平行的裂缝，从表面垂直延伸到下面的水物质。研究人员将土星的潮汐作用应用于计算机测试模型。凯特教授说:“唯一的困难是部分定量计算不同裂缝和不同水位之间的弹性相互作用。结果表明，这与土星的潮汐引力有关。裂缝宽度影响如何快速响应土星的潮汐引力。”

较宽的裂缝对潮汐重力作出反应，产生更快的喷射速度，而较窄的裂缝将在潮汐重力达到峰值后继续喷射8小时。卡西尼号成像研究小组的负责人卡罗琳·波可博士专门研究土卫二，她说:“我对这项研究的结果非常感兴趣。潮汐作用可以从南极冰壳的深裂缝中抽水。”

土卫二是太阳系中外星生命的最佳候选行星。凯特教授说，这颗卫星是太阳系中天体生物学的最佳实验场所。先前卡西尼号探测器的数据显示，土卫二的冰火山羽流可能源自生物分子友好的海洋环境。冰火山也存在于木卫二中，所以计算机模型也可以用来解释木卫二的表面结构。(闲适/编译)