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科学家可能已经解开了土卫二巨虎条纹之谜
月球冰壳的摆动可能会在地下海洋中引发波浪,从而在下方形成喷水裂缝。
来源:ZME科学土星的卫星土卫二有一层厚厚的冰壳,周围环绕着液态水海洋。仿佛被一只巨大的爪子刮过,四道平行的裂缝划过它的南极。每条裂缝深约 500 米,宽 2 公里,长 130 公里,将水蒸气和其他物质从地下海洋直接喷入太空。但这些“老虎条纹”的起源却很神秘。
大多数先前的研究都探讨了土卫二的虎纹是由主要涉及冰壳本身的过程(例如构造破裂和冷却)形成的可能性。现在,阿卜杜拉等人表明,冰下海洋中的波浪可能在其形成过程中发挥决定性作用。
研究人员从地球上的海浪中获得灵感,海浪可以从海底传播到地表,聚焦到一个点,然后破裂并消散。研究小组利用数学分析和计算模拟,研究了土卫二地下海洋中的波浪如何与冰壳内表面相互作用。他们结合了月球的一个关键特征:由于其围绕土星的不规则轨道,月球的整个冰壳相对于其海洋摆动。
在老虎条纹形成的新图片中,冰壳中已经存在一条初始裂缝。当贝壳摇晃时,裂缝不平坦的底部地形会在激发的波浪下方的液体海洋上运动,波浪穿过海洋传播数十公里到达海底。然后,波浪反弹回来,撞击冰壳的邻近部分,以热量的形式传递能量,开始从下面融化冰。
分析表明,这种融化可能会启动一个过程,最终会形成额外的彼此相距约 35 公里的平行裂缝,与观测到的土卫二现有虎纹的间距相匹配。
本文最初发表于EOS Magazine。
