中新网北京11月25日电 (孙子)施普林格·自然杂志《自然天文学》最近发表的一项模型研究表明，太阳系外小冰卫星上冰盖变薄可能导致地下海洋沸腾。
研究人员认为，这一过程可以帮助解释土星卫星土卫一、土卫二和天王星的表面特征和地质活动，并可能影响未来的海洋行星探索策略。
本研究中研究的冰卫星的表面形态（a. 土卫一；b. 二氧化钛；c. 土卫二；d. 二氧化钛；e. 土卫八）。其中，土卫二南极虎裂隙正在积极喷发。土卫八有一个来历不明的冠冕。土卫一可能有地下海洋，钛表现出复杂的多边形结构特征（文章照片）。照片由 Springer Nature 提供 根据这篇文章，太阳系中的许多行星和卫星在厚厚的冰层下面都有海洋。冰盖厚度变化的原因轨道力学改变海洋压力并在冰盖内产生应力。先前的研究表明，冰盖厚度的增加与土卫二喷发的水和冰“虎纹”等表面结构有关，但人们对冰盖厚度变薄的影响知之甚少。最近的证据表明，包括土卫一和土卫六在内的一些卫星的冰壳正在变薄，这引发了关于其表面地质和内部动力学影响的问题。
在这项研究中，加州大学戴维斯分校的主要作者和通讯作者 Maxwell L. Rudolph 及其同事模拟了当外太阳系中所有中型冰和海洋卫星的冰盖变薄时海洋压力和盖层应力的演变。他们发现，对于像土卫一（半径 198 公里）和土卫二（半径 252 公里）这样的小天体，海洋压力会下降到水的三相点。三相点是固态、液态和气态水发生变化的临界点。一个同时存在。这会导致沸腾和蒸发，从而导致冰盖塌陷。
其他数值模拟表明，5 至 15 公里之间的轻微变薄可能会导致沸腾条件。对比一般而言，较大的卫星如土卫六和土卫八（半径>300公里）最先经历压缩断层，由此产生的断层可以解释在其表面观察到的折叠和赤道结构特征。
作者得出的结论是，这项研究的结果表明，对于小型卫星来说，沸腾引起的过程可以促进表面重组和火山活动，而较大的卫星则主要受到挤压构造的影响。他们认为，这些发现可能有助于为未来对土卫二或天王星卫星的探索提供信息，美国宇航局已将其列为优先探索任务。 （完）
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