1. 首页 > 自然地理

土卫二可能拥有与地球相似的洋流

在冰冷的土卫二的地壳深处,黑暗水域可能正在旋转。根据对覆盖土星卫星土卫二全球海洋的冰层的最新分析,似乎与地球相似的洋流正在那里流动。

土卫二可能拥有与地球相似的洋流

土卫二不会轻易放弃其秘密。我们对它的初次观察是在1981年,当时“旅行者”2号在前往外太阳系的途中经过了土卫二。当时“旅行者”2号进入了外部太阳系。探测器的图像显示了一个高反射性冰球,直径仅为500公里(310英里),上面布满了坑坑,长有裂缝和山脉,形成了疤痕,暗示了地质活动。

然后,在2010年,一个巨大的惊喜:土星探测器“卡西尼”号从土卫二冰冷壳中的裂缝中发现了喷射出液态水的间歇泉——证明土卫二并不是整个是一个冰球,而是在冰层下藏有液态咸海。

土卫二可能拥有与地球相似的洋流

液态水和冰层裂缝的结合帮助科学家了解了土卫二的运作方式。当土卫二在土星周围进行椭圆形的1.37天轨道时,不断变化的引力在卫星上拉动并伸展。这种应力产生内部加热和地热活动,并在地表冰中产生裂缝。

内部加热使内部海洋保持液态,并通过间歇泉的裂缝喷出,落到地表并重新冻结。内部加热还将产生垂直对流,这与在地球上看到的垂直对流有关,从而将较暖的水向上传送,在回潮之前,水会先冷却下来。

土卫二可能拥有与地球相似的洋流

由于土卫二与地球截然不同,因此尚不清楚其海洋是否在其他方面也相似。地球的海洋平均深达3.7公里(2.3英里)。土卫二的海洋的深度至少为30公里,并被20公里的冰层覆盖。

我们实际上看不到土卫二海洋正在发生什么,但是在冰上有一些线索。我们知道,土卫二两极的冰层比赤道的冰层要薄得多,土卫二南极的冰层要比卫星的间歇泉薄得多。根据加州理工学院地球物理学家安娜·洛伯(Ana Lobo)领导的一组研究人员的说法,这表明,除了简单的垂直对流正在下方的海洋中进行之外,还有其他发生的事情比这更复杂。

土卫二可能拥有与地球相似的洋流

稀薄的冰——可能不足为奇——可能与更大的融化有关,而较厚的冰又与更大的冻结有关。这意味着,在冰层较厚的地方,海洋中的盐分更高,因为只有水冻结了,并且大部分盐分都释放回了水中。这使得冰下的水更稠密,因此沉入了海底。

在融化区域,情况恰恰相反。水较新鲜且密度较小,因此它停留在顶部。在地球上,这会产生某种“传送带”流。水在两极冻结,更浓的咸水沉入水底并流向赤道,而较温暖的水从赤道流向两极被冻结,从而导致更浓的冷咸水沉入,以此类推。

土卫二可能拥有与地球相似的洋流

研究小组开发了土卫二的计算机模型,部分是基于我们对这些“传送带”流的理解,研究小组发现类似的流动可以重现土卫二冰中观测到的厚度。

现在,尚不清楚土卫二是否有生命。它离太阳很远,但是由于内部的地热加热,它的化学合成食物链网可能类似于地球深层黑暗海洋中热液喷口周围的化学合成食物链网。如果有土生土长的生命躲在土卫二的海洋中,那么研究小组的发现可能会帮助我们弄清楚在哪里找到它。

土卫二可能拥有与地球相似的洋流

我们知道土卫二的水很咸。“卡西尼”号从间歇泉取样的水显示了同样咸。如果团队是正确的,则这些间歇泉中的盐含量实际上可能较低,因为它们是从融化区域喷出的,并且赤道周围的水可能含盐量更高。

我们也知道地球上的洋流在营养物质的分配中起着作用。对盐度水平和养分分布的更深入了解将有助于突出土卫二可能是我们所知道的最宜居的地区。

土卫二可能拥有与地球相似的洋流

在撰写本文时,尚无专门的太空探测任务前往土卫二。然而,土星的卫星土卫六的"蜻蜓"探测任务、被派去研究木星结冰和(可能)间歇泉喷出的卫星欧罗巴号,以及JUpiter ICy卫星探索者号(JUICE),都可能为这些奇怪的、凝胶的世界提供更多的全球海洋环流的启示。

声明:部分文章和图片来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除:allen585858@qq.com。本站发布此信息目的在于传播更多信息,与本网站立场无关,不保证该信息(包括但不限于文字、数据及图表)准确性、真实性、完整性等。本文地址:https://www.qiwenya.com/zrdl/10018.html

联系我们

在线咨询:点击这里给我发消息

微信号:weixin888

工作日:9:30-18:30,节假日休息