[中配]冰封表面下的秘密：天王星衛星上的水

在天王星的衛星阿瑞爾冰封的表面下 可能隱藏著一個超過100英里深的巨大海洋 它的深度是太平洋的40倍 並且在冰層下封存了幾十億年 等待被發現 所以天王星是一顆淡藍色的氣體巨行星 遠離這裡孤獨的行星總是得不到多少關注 但最近,科學家們將望遠鏡和計算機模型 對準了天王星已知的29顆衛星之一,阿瑞爾 與它的姐妹和兄弟相比 阿瑞爾的個性非常獨特 1986年,當旅行者2號飛掠而過時 它拍攝了一些照片 展現出一個奇異光滑的表面 上面佈滿了隕石坑、裂縫和山谷 這些細節乍聽起來可能不那麼令人興奮 直到你意識到它們意味著什麼 這顆衛星在地質上是活躍的 像地球一樣移動 裂開並重塑自己 這在外太陽系是很少見的 因為大多數衛星只是像冰棒一樣 靜靜地圍繞它們的行星旋轉 當科學家研究那些技術上 稱為抓握紋的裂縫時 他們發現了一些奇怪的東西 這些裂縫的形狀 看起來正好像是表面下方產生壓力時的情況 就像氣球在爆炸前的拉伸 就像阿瑞爾內部深處有什麼力量 在向外推、扭曲並破裂了表殼 最合理的嫌疑是地下海洋 它曾經溫暖到足以頂起上方的冰層 一個被數英里冰層封閉 隱藏了數十億年的海洋 那麼離太陽那麼遠的地方 怎麼可能有液態水呢? 阿瑞爾的軌道並不是完美的圓形 而是略微呈橢圓形 科學家稱之為偏心 這意味著它在圍繞天王星轉動時 每次的引力變化都稍有不同 這種持續的拉扯 使月球內部被拉伸和變形 產生摩擦 進而產生熱量 將其與岩心內的自然放射性衰變結合起來 突然之間你就擁有了足夠的熱量 來融化深埋在表面下的冰 所以阿瑞爾可能在這無人之地 製造著自己的地熱溫泉 科學家們對其內部結構進行了模擬 發現潮汐力量所造成的壓力 可能讓液態水在數百萬 甚至數十億年的時間裡保持穩定 更酷的是 或在這裡說更溫暖的是 這片海洋的痕跡可能依然存在 從地質學角度來看 阿瑞爾的冰河表面 展現出了一些看似較新的特徵 這意味著這顆衛星 並不是一直都完全冰冷無動 在那些裂縫下面 可能仍然有小的水囊 或薄薄的液態水層 這引出了最令人興奮的部分 水意味著潛在的生命 每當科學家在太陽系的某個地方 發現液態水的跡象時 他們就會開始低聲討論 我們大家都祕密喜歡的那個問題 那裡可能有生物存在嗎? 當然,阿瑞爾不是熱帶度假勝地 但請記住 在地球上 我們發現微生物在海洋深處的熱液噴口附近 繁盛生長 靠化學物質生存 而不是依賴陽光 如果阿瑞爾曾經有類似的噴口 向其海洋注入熱量和礦物質 它就很可能擁有自己的微小生物居民 如果那裡曾經有過海洋 它的內部可能仍然含有鹽分 科學家認為 鹽類核胺可能會像防凍劑一樣 使水保持液態更長時間 所以即便表面溫度降到零下351華氏度 內部可能保持溫暖 使水不至於結冰 現在,在你開始為天王星打包之前 咱們先記住 這是一顆繞著一個距離 我們約18億英里遠的氣態巨星運轉的衛星 去那裡並不像訂一張機票那麼簡單 雙子星二號是唯一一艘曾經接近過的太空船 而那已經是將近40年前的事了 我們對火星沙丘的照片 比對大多數天王星衛星的照片還要清晰 所以,目前科學家們依靠巧妙的模型 望遠鏡數據和大量的耐心 不過,這一發現非常重要 幾十年來 我們一直把像木星的歐羅巴 或土星的恩克拉多斯這樣的衛星 視為海洋世界類別的最佳代表 它們表面冰冷,擁有地下海洋 科學家們實際上已經探測到水柱噴射到太空中 但現在,阿瑞爾也加入了這個行列 如果我們再次向天王星派遣探測任務 阿瑞爾將成為首要探索目標 現在另一個值得探索的目的地 是土星的衛星密碼斯 科學家們一直認為它只是一個冰凍的岩石球 但它可能在表面下隱藏著一整個海洋 未來的航天器或許能夠發現它 研究人員一直在繪製月球冰殼的厚度 這些地圖幫助他們推測 這個海洋可能有多古老 以及冰層在哪裡最薄 那裡是未來探測液態水任務的最佳地點 密碼斯看起來並不像一個典型的海洋世界 當你觀察木位2或土位6時 你可以清晰地看到它們冰殼上的裂縫和縫隙 密碼斯看起來光滑而安靜 幾乎就像太空中的一顆檯球 這些隕石坑看起來是永久的 刻在岩石上而不是冰上 它一點也不像是個海洋世界 但幾年前 來自NASA卡西尼號宇宙飛船的數據 開始告訴我們另一個故事 卡西尼探測器為我們提供了最佳的土星及其衛星巡禮 但它持續傳回的信息 如果不考慮密碼斯在厚厚的冰層下有液態水 這些信息就顯得有些不合邏輯 隨著卡西尼的數據不斷傳回 越來越明顯地看出 在12到19英里厚的尖冰下 可能隱藏著一片新生的海洋 科學家們使用原本為歐羅巴製作的模型 來弄清楚熱量是如何在密碼斯的冰殼中傳播的 他們想知道它有多厚 能捕獲多少熱量 以及是否能融化下面的冰 他們發現一旦在密碼斯上開始融化 就不會停止 它加速得非常快 所有這些融化都與密碼斯的軌道有關 這顆衛星並不是以完美的圓形軌道繞土星運行 它的軌道稍微拉長了一些 這種橢圓形狀意味著這顆衛星 在繞土星軌道運行時 會受到土星引力的拉扯和擠壓 就像月球的引力在地球引發潮汐一樣 土星的引力也在影響密碼斯 但這不是水潮 而是固體冰在彎曲 而這種彎曲會產生熱量 因此,在某個時刻 某種力量使密碼斯進入了一個稍微奇怪的軌道 可能是一次碰撞 或是來自另一顆衛星的引力推動 密碼斯內部加熱 融化了一部分冰 形成了表面下的海洋 但是,重力慢慢開始將密碼斯的軌道 拉回一個圓形 當那發生時,升溫將停止 最終,海洋會再次完全凍結 所以,基本上 密碼斯現在正處於它溫暖的海洋分裂階段 計算機模型顯示 軌道變化可能發生在 大約一千到一千五百萬年前 在時空中這沒什麼 結果發現,密碼斯上的熱量 並不是沿著簡單的直線路徑移動 它有點彎曲和扭曲 這取決於冰的厚度 這意味著找到這個海洋並不容易 但這並非不可能 研究可能存在海洋的世界 尤其是我們已經確定的 比如歐羅巴、恩克拉多斯、地毯和卡提斯托 對我們地球上的人類至關重要 每當人類在新的地方發現液態水時 我們實際上是在發現 使我們得以存在的東西的另一個版本 地球的海洋孕育了所有生命 包括我們人類 當科學家們瞭解到歐羅巴或恩克拉多斯的海洋 如何在沒有陽光的情況下保持液態時 他們就會對地球深海噴口熱量與平衡有所領悟 當他們模擬泰坦的化學時 實際上是在探討地球在生命誕生之前 可能是什麼樣子的 也許生命並不那麼稀有 總有一天 探測器會搭載NASA的歐羅巴剪刀 飛入歐羅巴的冰冷海洋 或從恩克拉多斯的噴泉中取水 發現一些東西甚至是單個活細胞 當那發生時 所有我們認為關於生命的認知都將被重寫 這也提醒我們 我們並不是故事的中心 而只是充滿水的宇宙中的一個章節 今天就到這裡 那麼如果你滿足了好奇心 就給這個視頻點贊並分享給你的朋友吧 或者如果你想要更多 點擊這些視頻繼續關注RightSide吧