土卫二北极热流新发现揭示其支持生命潜力
2025-11-10 13:53
来源:牛津大学
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牛津大学与西南研究院等机构联合研究证实,土卫二北极区域存在显著热流,其热量散失远超被动天体预期水平。这项发表于《科学进展》的研究推翻了此前认为热量仅集中于南极的认知,为这颗冰卫星可能存在生命环境提供新证据。一项新研究通过研究土卫二北极(黄色区域)的季节性温度变化,限制了其全球传导热流。这些结果与已有的土卫二活跃南极区域(红色区域)的研究结果相结合,首次从观测角度限制了土卫二的能量损失(<54 GW),这与预测的潮汐加热能量输入(50 至 55 GW)相符。这意味着土卫二目前的活动在长期内是可持续的——这是生命演化的重要前提,人们认为生命可能存在于其全球地下海洋中。

研究团队利用美国宇航局卡西尼号探测器2005年与2015年观测数据,对比分析了土卫二北极区域地表温度。通过建立热传导模型,研究人员发现北极地表温度比预期高出约7开尔文。论文第一作者乔治娜·迈尔斯博士表示:“了解土卫二能量的长期可用性是判断其能否支持生命的关键。”测量显示北极热流达46毫瓦/平方米,相当于地球大陆地壳热损失的三分之二。

结合南极已知热流数据,土卫二全球总热损失达54吉瓦,与潮汐加热理论预测相符。论文通讯作者卡莉·霍维特博士指出:“这项新成果支持土卫二的长期可持续性,对于生命发展至关重要。”研究还推算北极冰壳厚度为20至23公里,略薄于全球平均值。这些热流数据为未来探测任务提供了重要参数参考。

迈尔斯博士补充道:“从温度变化中分辨传导热流的影响具有挑战性,这凸显了对海洋世界开展长期探测的必要性。”该研究证实土卫二全球热分布特征,为其地下海洋维持稳定环境提供新依据,推动了对太阳系内宜居天体的科学认知。

更多信息:Georgina Miles 等人,《土卫二北极的内生热》,《科学进展》(2025)。期刊信息:《科学进展》

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