埋藏在20公里冰層之下的土星衛(wèi)星土衛(wèi)二的地下海洋具有類似于地球的洋流活動
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：外媒報道，埋藏在20公里冰層之下的公里土星衛(wèi)星之一土衛(wèi)二的地下海洋，似乎具有類似于地球的冰層洋流活動。這一理論是土地下從土衛(wèi)二冰殼的形狀得出的，它挑戰(zhàn)了目前認為土衛(wèi)二全球海洋是星衛(wèi)星土同質(zhì)的想法。
土衛(wèi)二是海洋活動一個直徑約500公里的小冰球（約為地球衛(wèi)星直徑的1/7），是于地洋流土星的第六大衛(wèi)星。盡管它的埋藏體積很小，但土衛(wèi)二在2014年吸引了科學家的公里注意，當時卡西尼號航天器飛越發(fā)現(xiàn)了它的冰層大型地下海洋的證據(jù)，并從南極的土地下冰層裂縫中的噴泉狀噴發(fā)中取樣取水。它是星衛(wèi)星土太陽系中為數(shù)不多的有液態(tài)水的地點之一（另一個是木星的衛(wèi)星歐羅巴），使它成為天體生物學家尋找生命跡象的海洋活動目標。
土衛(wèi)二上的于地洋流海洋與地球的海洋幾乎完全不同。地球的埋藏海洋相對較淺（平均3.6公里深），覆蓋了地球表面的四分之三，頂部受太陽光照射較暖，而靠近海底的深處則較冷，而且洋流受風的影響；與此同時，土衛(wèi)二上似乎有一個橫跨全部星球、完全在地表下的海洋，至少有30公里深，頂部靠近冰殼的地方被冷卻，底部則受月球核心的熱量加熱。
盡管它們存在差異，但加州理工學院研究生Ana Lobo提出，土衛(wèi)二上的海洋具有類似于地球上的洋流。這項工作建立在卡西尼號的測量結(jié)果以及環(huán)境科學與工程教授Andrew Thompson的研究基礎(chǔ)上，Thompson一直在研究冰和水相互作用的方式。
土衛(wèi)二的海洋和地球的海洋有一個重要的特征：它們都是咸的。而3月25日發(fā)表在《自然-地球科學》上的研究結(jié)果表明，鹽度的變化可以作為土衛(wèi)二上海洋環(huán)流的驅(qū)動力，就像它們在環(huán)繞南極洲的地球南大洋中的作用一樣。
Lobo和Thompson與JPL的Steven Vance和Saikiran Tharimena合作，加州理工學院為NASA管理這項工作。
卡西尼號的引力測量和熱量計算已經(jīng)表明，冰殼在兩極比赤道更薄。Thompson說，兩極的薄冰區(qū)域可能與融化有關(guān)，赤道的厚冰區(qū)域與凍結(jié)有關(guān)。這影響了洋流，因為當咸水結(jié)冰時，會釋放出鹽分，使周圍的水更重，導致其下沉。在融化的區(qū)域則會發(fā)生相反的情況。
"知道了冰的分布，我們就可以對洋流模式進行約束，"Lobo解釋說?；赥hompson對南極洲的研究，一個理想化的計算機模型表明，由冰層結(jié)構(gòu)確定的冰凍和融化區(qū)域?qū)⒂裳罅鬟B接。這將形成極地到赤道的環(huán)流，影響熱量和營養(yǎng)物質(zhì)的分布。
“了解地下海洋的哪些區(qū)域可能是我們所知的最適合生命的區(qū)域，有一天可以為尋找生命跡象的努力提供信息，”Thompson說。
相關(guān)報道：研究稱潛藏在土衛(wèi)二冰層之下的海洋可能存在由鹽度變化驅(qū)動的洋流
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：外媒報道，科學家們已經(jīng)預測到，在土衛(wèi)二（Enceladus）的廣闊的地下海洋中存在著洋流及其運動。這顆被20公里(12.4英里)厚的冰殼包裹的衛(wèi)星，是正在進行的尋找外星生命的工作中最有希望的前景之一。
在13年的任務(wù)中，美國宇航局（NASA）現(xiàn)已退役的 "卡西尼 "號探測器的任務(wù)是探索土星系統(tǒng)的秘密。在這期間，冰冷的小衛(wèi)星土衛(wèi)二吸引了科學界和普通民眾的注意。
"卡西尼 "號探測器發(fā)現(xiàn)，從月球南極地區(qū)被稱為 "虎紋 "的巨大裂縫中噴出大量物質(zhì)，高高躍入太空。這些物質(zhì)來自于一個全球性的地下海洋，它被認為潛藏在土衛(wèi)二的冰殼之下。而這個寒冷的領(lǐng)域被許多行星科學家認為是太陽系中尋找外星生命的最佳地點之一。
然而，這個水體與地球上的海洋幾乎沒有共同之處。在厚厚的冰盾之下，土衛(wèi)二的海洋被認為是非常深的，而地球海洋則是相對較淺的水域。它可能從冰殼底部延伸到固體核心的頂部，超過30公里（18.6英里）。它的加熱動力也是完全不同的。土衛(wèi)二隱藏的海洋并不像地球海洋那樣從太陽光中獲得熱量。相反，冰殼底部附近的海洋是冰冷的，而海洋最深層的水則被土衛(wèi)二核心的熱量加熱。
土衛(wèi)二也被認為是相對均勻的--或者說是全球統(tǒng)一的--除了土衛(wèi)二核心附近的溫差促使的有限的水混合。一項新發(fā)表的研究對這一觀點提出了挑戰(zhàn)，并闡明了土衛(wèi)二的外星海洋中可能存在的洋流，以及這些洋流如何影響生命的前景。
這項研究背后的加州理工學院科學家借鑒了 "卡西尼 "號航天器對土衛(wèi)二的測量結(jié)果，以及液態(tài)水和冰之間的相互作用如何推動海洋混合的相關(guān)研究。當海水凍結(jié)時，它會釋放出它的鹽分，并導致它周圍的水下降。在冰塊主動融化的區(qū)域，這一過程恰恰相反。該團隊將這一邏輯應用于土衛(wèi)二的水域，利用基于卡西尼數(shù)據(jù)的計算機建模。這些數(shù)據(jù)包括有關(guān)土衛(wèi)二冰殼厚度變化的細節(jié)，冰殼在兩極較薄，在赤道最寬。
這些變化表明，冰殼在兩極地區(qū)正在融化，而赤道的冰殼則被冰凍的水支撐著。根據(jù)研究人員的模擬，這可能會形成由鹽度變化驅(qū)動的水循環(huán)，從極地到赤道。除了以前的研究中提出的核心加熱導致的混合之外，還增加了這種水的運動，描繪了土衛(wèi)二海洋中發(fā)生的動態(tài)的更復雜的觀點。
此外，極地到赤道的洋流可能會影響熱量和營養(yǎng)物質(zhì)的全球分布，這反過來又可以幫助天體生物學家縮小地下海洋中哪些部分可能適合容納生命的范圍。
該論文已發(fā)表在《自然》雜志上。
作者:探索
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