土星冰冷的月亮土卫二上奇怪的爆发“老虎条纹”

时间：2022-01-02 19:58:04来源：

土星月亮土卫二的增强彩色视图显示了南极地形，其中喷射出的物质形成了长裂缝，称为老虎条纹。

土星微小而冰冻的月亮土卫二是一个奇怪的地方。月亮只有300英里，被认为具有一层冰壳，覆盖了20英里深的全球海洋，包裹着一块岩石核。横跨恩斯克拉德斯南极的地方是四个直的，平行的裂缝或“老虎条纹”，水从这些裂缝中喷出。这些裂缝与太阳系中的其他裂缝完全不同。

马克斯·鲁道夫（Max Rudolph）说：“我们想知道为什么喷发位于南极而不是土卫二上的其他地方，这些喷发如何能够长期维持，最后为什么这些喷发是由规则间隔的裂缝产生的”加州大学戴维斯分校地球与行星科学助理教授。

在土星的月亮土卫二的南极上切割出四个直的，平行的裂缝或“老虎条纹”，水从这些裂缝中喷出。这些裂缝与太阳系中的其他裂缝完全不同。现在，加州大学戴维斯分校，卡内基研究所和加州大学伯克利分校的研究人员进行了解释。他们使用数值模型解释了潮汐加热如何引起裂缝及其间距。来自卡西尼号任务的这张假彩色图像以蓝色显示了裂缝。

华盛顿特区卡内基科学研究所的鲁道夫及其同事道格拉斯·海明威和加州大学伯克利分校的迈克尔·曼加现在认为，他们对恩克拉多斯爆发的条纹有很好的解释。他们使用数值模型来了解作用在土卫二冰冷外壳上的力。

土星的引力在土卫二上施加潮汐力，这会引起小世界的加热和冷却。这些力量在两极是最强大的。当液态水在外层冰壳下凝固成冰时，它的体积会膨胀，对冰施加压力直至破裂。

土卫二的表面温度大约为200摄氏度，因此，如果冰中形成裂缝，您会期望其很快结冰。但是南极裂隙仍然开放，实际上一直延伸到下方的液态海洋。

鲁道夫说，这是因为裂缝中的液态水被土星引力产生的潮汐力带走，并释放出热量。这阻止了裂缝的冻结。

裂缝释放的压力阻止了新的裂缝在月球其他地方（例如在北极）形成。但与此同时，从裂缝中排出的水又像冰一样倒回去，形成了裂缝的边缘，并使裂缝重了一些。研究人员计算，这导致冰盖弯曲，刚好足以引发约20英里外的平行裂缝。

鲁道夫说：“我们的模型解释了裂纹的规则间距。”

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参考：道格拉斯·海明威（Douglas J.Hemingway），麦克斯韦·L·鲁道夫（Maxwell L.Rudolph）和迈克尔·漫画（Michael Manga）撰写的“土卫二上的级联平行裂缝”，自然天文学，DOI：
10.1038 / s41550-019-0958-x

这项工作是基于NASA / ESA卡西尼号飞往土星的任务所收集的数据。NASA和国家科学基金会也提供了资金。