土星冰冷的卫星土卫二中的间歇泉喷出裂缝可能会发生冰震

土卫二直径约 500 公里,几乎完全被冰层覆盖 。月球距离太阳的距离几乎是地球的 10 倍,其明亮的表面反射了大部分阳光,使其非常寒冷,但研究人员长期以来一直推测,冰层包裹着下面的液态海洋 。

土星冰冷的卫星土卫二中的间歇泉喷出裂缝可能会发生冰震

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月球可能会受到土星和地球上其他较大卫星造成的巨大潮汐力——类似于地球上的月球在地球上引起潮汐的方式 。土卫二内部的这些潮汐运动使其内部变暖,使表面破裂,有时还会通过称为虎纹裂缝的显着裂缝挤压高大的水蒸气间歇泉 。
这项新研究利用对南极冰架的观察结果表明,土卫二上的潮汐也可能在月球断裂处的冰层中引起小地震,就像在南极洲漂浮的冰盖上观察到的冰震一样 。
美国宇航局戈达德太空飞行中心的地球物理学家基拉奥尔森说:“[像月球一样]这些地方令人兴奋,因为它们可能有生命 。” 她说,由于人们认为生命最初是在我们的海洋中发展起来的,因此其他世界冰层下的液态海洋可能是寻找生命的好地方 。土卫二的冰壳也可能保护下面的水免受辐射,使其更适合居住 。
这项新研究发表在《地球物理研究杂志:行星》上,这是 AGU 的杂志,用于研究太阳系及其他地区的行星、卫星和天体的形成和演化 。
“我们有关于冰层有多厚的想法,但我们没有直接观察 。研究冰震是获取这些信息的一种方式,”奥尔森说 。
内部潮汐
为了更多地了解土卫二的老虎裂缝可能如何移动,奥尔森和她的同事转向南极洲的浮动冰架,这是地球上最接近他们在土卫二上看到的活动类型的类似物 。然后,他们可以利用他们关于我们星球上某些表面特征如何产生地震活动的知识来估计遥远的月球上正在发生什么样的地震活动 。
研究人员分析了 2014 年至 2016 年期间南部大陆罗斯冰架沿线地震仪收集的数据,并将这些数据与该地区的卫星图像进行了比较 。他们特别注意放置在冰板上大裂缝旁边的两个地震仪 。
他们将地震活动与沿这些裂谷发生的应力联系起来 。罗斯冰架上的大部分冰震发生在裂缝拉开的时候,也就是潮汐下降时发生的 。
我们没有测量土卫二的地震活动,但奥尔森和她的同事创建了模型,将他们在月球表面看到的裂缝类型与罗斯冰架上的裂缝类型进行比较 。
这些模型表明土卫二上最大的地震活动可能与潮汐相对应 。当土卫二在其轨道上越过最近的土星轨道 100 度时,就会发生地震活动的峰值 。此时,冰层下方的海洋就像晃动的气球中的水一样 。冰裂是在压力最高的点产生的,气球会在那里破裂 。
【土星冰冷的卫星土卫二中的间歇泉喷出裂缝可能会发生冰震】沿着这些裂缝的冰震并不大,即使在压力高峰期也是如此 。奥尔森将它们描述为“几乎连续的小爆裂声和骨折” 。