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埋藏在20公里冰层之下的土星卫星土卫二的地下海洋具有类似于地球的洋流活动
发布时间：2026-03-25 05:22:17 来源：首尾相应网 作者：综合
埋藏在20公里冰层之下的土星卫星土卫二的地下海洋具有类似于地球的洋流活动
（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：外媒报道，埋藏在20公里冰层之下的公里土星卫星之一土卫二的地下海洋，似乎具有类似于地球的冰层洋流活动。这一理论是土地下从土卫二冰壳的形状得出的，它挑战了目前认为土卫二全球海洋是星卫星土同质的想法。
土卫二是海洋活动一个直径约500公里的小冰球（约为地球卫星直径的1/7），是于地洋流土星的第六大卫星。尽管它的埋藏体积很小，但土卫二在2014年吸引了科学家的公里注意，当时卡西尼号航天器飞越发现了它的冰层大型地下海洋的证据，并从南极的土地下冰层裂缝中的喷泉状喷发中取样取水。它是星卫星土太阳系中为数不多的有液态水的地点之一（另一个是木星的卫星欧罗巴），使它成为天体生物学家寻找生命迹象的海洋活动目标。
土卫二上的于地洋流海洋与地球的海洋几乎完全不同。地球的埋藏海洋相对较浅（平均3.6公里深），覆盖了地球表面的四分之三，顶部受太阳光照射较暖，而靠近海底的深处则较冷，而且洋流受风的影响；与此同时，土卫二上似乎有一个横跨全部星球、完全在地表下的海洋，至少有30公里深，顶部靠近冰壳的地方被冷却，底部则受月球核心的热量加热。
尽管它们存在差异，但加州理工学院研究生Ana Lobo提出，土卫二上的海洋具有类似于地球上的洋流。这项工作建立在卡西尼号的测量结果以及环境科学与工程教授Andrew Thompson的研究基础上，Thompson一直在研究冰和水相互作用的方式。
土卫二的海洋和地球的海洋有一个重要的特征：它们都是咸的。而3月25日发表在《自然-地球科学》上的研究结果表明，盐度的变化可以作为土卫二上海洋环流的驱动力，就像它们在环绕南极洲的地球南大洋中的作用一样。
Lobo和Thompson与JPL的Steven Vance和Saikiran Tharimena合作，加州理工学院为NASA管理这项工作。
卡西尼号的引力测量和热量计算已经表明，冰壳在两极比赤道更薄。Thompson说，两极的薄冰区域可能与融化有关，赤道的厚冰区域与冻结有关。这影响了洋流，因为当咸水结冰时，会释放出盐分，使周围的水更重，导致其下沉。在融化的区域则会发生相反的情况。
"知道了冰的分布，我们就可以对洋流模式进行约束，"Lobo解释说。基于Thompson对南极洲的研究，一个理想化的计算机模型表明，由冰层结构确定的冰冻和融化区域将由洋流连接。这将形成极地到赤道的环流，影响热量和营养物质的分布。
“了解地下海洋的哪些区域可能是我们所知的最适合生命的区域，有一天可以为寻找生命迹象的努力提供信息，”Thompson说。
相关报道：研究称潜藏在土卫二冰层之下的海洋可能存在由盐度变化驱动的洋流
（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：外媒报道，科学家们已经预测到，在土卫二（Enceladus）的广阔的地下海洋中存在着洋流及其运动。这颗被20公里(12.4英里)厚的冰壳包裹的卫星，是正在进行的寻找外星生命的工作中最有希望的前景之一。
在13年的任务中，美国宇航局（NASA）现已退役的 "卡西尼 "号探测器的任务是探索土星系统的秘密。在这期间，冰冷的小卫星土卫二吸引了科学界和普通民众的注意。
"卡西尼 "号探测器发现，从月球南极地区被称为 "虎纹 "的巨大裂缝中喷出大量物质，高高跃入太空。这些物质来自于一个全球性的地下海洋，它被认为潜藏在土卫二的冰壳之下。而这个寒冷的领域被许多行星科学家认为是太阳系中寻找外星生命的最佳地点之一。
然而，这个水体与地球上的海洋几乎没有共同之处。在厚厚的冰盾之下，土卫二的海洋被认为是非常深的，而地球海洋则是相对较浅的水域。它可能从冰壳底部延伸到固体核心的顶部，超过30公里（18.6英里）。它的加热动力也是完全不同的。土卫二隐藏的海洋并不像地球海洋那样从太阳光中获得热量。相反，冰壳底部附近的海洋是冰冷的，而海洋最深层的水则被土卫二核心的热量加热。
土卫二也被认为是相对均匀的--或者说是全球统一的--除了土卫二核心附近的温差促使的有限的水混合。一项新发表的研究对这一观点提出了挑战，并阐明了土卫二的外星海洋中可能存在的洋流，以及这些洋流如何影响生命的前景。
这项研究背后的加州理工学院科学家借鉴了 "卡西尼 "号航天器对土卫二的测量结果，以及液态水和冰之间的相互作用如何推动海洋混合的相关研究。当海水冻结时，它会释放出它的盐分，并导致它周围的水下降。在冰块主动融化的区域，这一过程恰恰相反。该团队将这一逻辑应用于土卫二的水域，利用基于卡西尼数据的计算机建模。这些数据包括有关土卫二冰壳厚度变化的细节，冰壳在两极较薄，在赤道最宽。
这些变化表明，冰壳在两极地区正在融化，而赤道的冰壳则被冰冻的水支撑着。根据研究人员的模拟，这可能会形成由盐度变化驱动的水循环，从极地到赤道。除了以前的研究中提出的核心加热导致的混合之外，还增加了这种水的运动，描绘了土卫二海洋中发生的动态的更复杂的观点。
此外，极地到赤道的洋流可能会影响热量和营养物质的全球分布，这反过来又可以帮助天体生物学家缩小地下海洋中哪些部分可能适合容纳生命的范围。
该论文已发表在《自然》杂志上。
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