新研究揭示冰卫星内部海洋沸腾机制
2025-11-26 17:16
来源:加州大学戴维斯分校
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《自然·天文学》期刊11月24日刊载的研究为冰卫星地质研究带来新视角。加州大学戴维斯分校科学家团队通过建立理论模型,揭示了土卫二、土卫一等冰卫星内部可能发生的独特地质过程。土卫一(米玛斯),由卡西尼号探测器拍摄。一项新的研究表明,这种小型冰卫星如何在冰壳下维持液态海洋,以及液态海洋如何形成其表面特征。

该项冰卫星地质研究由加州大学戴维斯分校地球与行星科学系副教授马克斯·鲁道夫主导。鲁道夫表示:“并非所有这些卫星都已知拥有海洋,但我们知道其中一些确实有。我们感兴趣的是数百万年来塑造它们演化的过程,这使我们能够思考海洋世界的表面特征会是什么样的。”

研究团队发现,在潮汐力作用下,冰卫星地质研究显示其冰壳底部融化可能导致压力骤降,引发海洋沸腾现象。鲁道夫与同事通过计算证实,在土卫一、土卫二等小型冰卫星上,压力可能降至三相点,使冰、水和水蒸气共存。这一冰卫星地质研究成果为解释天王星卫星米兰达表面的冕状构造提供了新思路。

卫星体积在冰卫星地质研究中具有关键意义。研究表明,较小卫星的冰壳能承受融化带来的压力变化,而较大卫星如天王星的泰坦尼亚,冰壳则会在压力降至三相点前破裂。这些发现推动科学家对太阳系内多颗冰卫星的演化历史进行重新评估。

更多信息:Maxwell L. Rudolph 等人,《新兴海洋世界的沸腾海洋和挤压构造》,《自然·天文学》(2025)。期刊信息:《自然·天文学》

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