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天人地 2024-05-03 16:21
相比于地球只有月球这么一颗天然卫星来说,土星独占140多颗卫星的体量,当真是太阳系的独一份。在整个太阳系200多颗卫星中,超过73%卫星都属于土星系统


土星的突出并不只是因为卫星的数量,其除了作为太阳系内唯一拥有大气层的土卫六以外,最近土卫一也登上了热搜,因为人类竟然在土卫一上发现了一个全球性的海洋!



人类在土卫一上发现了海洋


近日在权威科学性杂志《自然》上登出了一篇科学报道,核心内容就是:在土卫一地表下二十多公里处发现全球性海洋。要说在卫星上发现海洋并不是稀奇的事情,为什么土卫一的海洋会让科学家如此震惊呢?


科学家们推测星球上是否存在海洋的主要标杆就是卫星的地貌,众所周知,海洋对地表是具有重塑性的,你可以理解为,通过海洋不断地流动冲刷,地表会在几万上亿年的时间内被摩擦,致使地表变得平滑。
但是我们把目光移到土卫一地表,就会发现一个巨大的陨石坑,所以从外观上看,土卫一就像是缺少了一块。
先来了解一下土卫一上这个巨大的陨石坑,它的名字叫做赫歇尔陨石坑,陨石坑的直径为130公里,已经达到了土卫一本身直径的三分之一。


而且赫歇尔不仅面积大,其深度也已经达到了10公里,可以想象是曾经的土卫一经历了多大巨大的行星撞击才会留下这样一个伤疤。
不仅如此,在赫歇尔的正对面,也就是土卫一的背面,也已经被这个强大的对冲力震除了裂纹。所以可以想象,从太空中俯瞰土卫一,它有一个非常大的地表缺口。
这也是为什么科学家不曾推测过土卫一地下有海洋的原因了,因为在科学家的眼里,如此崎岖的地势,显然是没有受到海洋的冲刷。但是从美国土星探测器卡西尼号返回的数据来看,在土卫一地下20多公里处确实存在一片海洋。





揭开土卫一上拥有海洋的谜团


话说回来,土卫一这片神奇而又隐秘的地下海洋为什么没有对土卫一地表产生影响呢?


为了解决这一谜题,科学家们转向研究这片海洋的岁数,通过卡西尼号带回来的土卫一岩石样本数据,科学们发现,土卫一的神秘海洋诞生至今还不到3000万年。也就是说,这片海洋还太嫩,它仍需要更长的时间才能对土卫一地表产生作用。


相信很多朋友认为3000万年已经很长了,毕竟中国历史才仅有5千年,其实,看到星球上任何物质的年龄,是需要对标宇宙特有的时间维度,简单来说就是,宇宙中任何物质的岁数可能是以“亿”年为单位,不到3000万年的时间,在宇宙的历史中,可能只是一瞬间的事情。
我们可以和地球进行对比,地球上的原始海洋岁数和地球的寿命差不多,也就是说,地球上的海洋对地表的影响已经持续了几十亿年。所以说如果土卫一的海洋想要进一步影响地表的话,还需要进行几亿甚至几十亿年时间的沉淀。


目前科学家们推测,大约3000万年以前,土卫一和其他卫星在引力拉扯的环境下产生了潮汐力,致使自己的地表温度不断上升,当温度达到一定高度的时候,地表下的部分物质被高温熔化,形成了初始海洋。


那么土卫一的海洋未来可能以一种怎样的方式来影响地表环境呢?根据科学家们的推测,这片神秘的海洋未来可能会以不同的方式从地下喷发到地表上面成为液态地表海洋。
如果地表温度过低,海洋会呈现出固态冰的状态,在周围行星和卫星的引力作用下,固态冰内部会产生摩擦力,最终作用到土卫一的地表。也就是说在经历很长一段时间以后,土卫一的“伤疤”——赫歇尔陨石坑的地势会变得和缓一些。


土卫一神秘海洋的发现为科学家们开辟了一个新的观测角度,或许在星球上,所有的不可能都会变成可能。而针对于土星卫星系统的探索也将持续深入,毕竟土星的卫星数量不是一个定数,未来仍会继续上升,如果能够深入了解卫星的结构,那么对于人类探索太阳系演化来说,是非常重要的资料支持。





对于土星的探测人类仍会继续向前


或许土卫一海洋的发现再一次给与了人类信心,毕竟水是生命之源,如果在太阳系内发现越来越多拥有海洋的星球,那么是不是可以说明,太阳系确实有更高的可能性,为地球的人类提供其他的居住环境?
虽然目前这只是推测,但是对于人类文明未来的发展来说,无疑是一个好消息。
所谓由点及面,科学家们也会以土卫一为中心,对其周围的卫星进行进一步观测,来确认在土星系统中是否还有其它海洋的存在。
说起对土星的探测,也是人类研究太阳系的一个重要单元。而同样作为土星天然卫星的土卫六,则是这个单元的重要代表,因为土卫六是太阳系中唯一一个拥有大气层的卫星。


在早期的观测和反馈回来的土卫六照片中,土卫六看起来像是一个橙色的星球,科学家们为此感到不可思议,直到卡西尼惠更斯号的子船惠更斯号探测器成功着陆土卫六,这个“橙色星球”的棉纱才被揭开。
土卫六之所以呈现橙红色,是因为它拥有一层非常厚的大气层,而大气层中富含的甲烷在空中进行了化学反应,所以呈现出了橙红色的面貌。


无论是大气层还是海洋,都是人类探寻生命的重要元素,它们同时出现在土星系统中,也就为“土星系统内是否存在过生命”的话题提供了讨论的开端。所以未来土星动态的卫星系统必然是人类探索的主要区域,或许在未来,土星及其卫星系统将会成为了人类探寻太阳系以外空间的强有力的踏板。


面对地球总有一天会取之而尽的资源,人类早已经打算好了在地球以外的宇宙空间内探寻“另一个地球”的存在,虽然目前人类已经在宇宙中发现了好几个“第二星球”,但是由于其所在的恒星系均有环境不稳定的情况,所以目前都适宜人类的居住。


另外需要泼一盆冷水的是,人类研究了几千年的宇宙,但是至今还未将任何物质送出太阳系,可见探索“第二地球”、探寻生命的起点对于人类来说仍是一段任重而到远的路途。

jjybzxw 2024-05-03 18:28

实际上,土卫一(Mimas)上发现的地下海洋并不是全新的发现。如我之前所述,科学家们基于卡西尼号探测器的数据,在2010年至2012年间就已经推测土卫一表面之下可能存在一个全球性的液态水海洋。不过,这一发现确实颠覆了人们对土卫一的认知,并且增加了太阳系中已知具有地下海洋的天体数量。

土卫一上的海洋之所以令人惊讶,主要是因为它是如此之小,以至于在理论上不应该有能力维持一个液态水层。相比之下,像木星的卫星欧罗巴或土星的另一颗卫星恩克拉多斯这样的天体,由于它们的地质活动和/或热源更加显著,因此被认为更有可能拥有地下海洋。

这个地下海洋的存在是通过对土卫一重力场的精确测量得出的,这表明在其坚硬的冰壳之下,有一层可能是液态水的物质。虽然这个海洋尚未直接探测到,但科学家们认为它可能有助于解释土卫一的重力异常。

这个发现不仅增加了太阳系中潜在生命栖息地的数量,而且还暗示了在其他条件看似恶劣的天体上,生命可能以我们尚未完全理解的形式存在。此外,这也提醒我们,在太阳系的探索中,即使是那些最初看起来不太可能的地方,也可能隐藏着意想不到的科学宝藏。

让我们更详细地探讨一下土卫一上海洋的发现及其意义。

**海洋的发现过程**

土卫一(又称为Mimas)是土星的一颗自然卫星,直径约为396公里,是土星系统中较大的卫星之一。长久以来,科学家们通过对土卫一表面的观测,尤其是赫歇尔陨石坑的巨大冲击盆地,推断土卫一内部可能存在含冰壳的岩石核心。

然而,直到美国宇航局(NASA)的土星探测器卡西尼号在2010年至2012年间对土卫一进行了多次飞掠,并通过其搭载的雷达仪器获得了详细的表面和次表层数据后,研究人员才惊讶地发现,在土卫一地表下约20公里深处有一片广阔的液态水海洋。

**海洋的性质**

根据卡西尼号的数据,科学家们推测这个海洋很可能由盐水构成,并且覆盖了整个土卫一的全球范围。尽管海洋的存在尚未得到直接证实,但数据显示该海洋的存在解释了土卫一异常的重力场——相对于其体积和质量来说,它的重力场比预期的要大,这表明在其内部存在大量额外的物质,很可能是液态水。

**海洋的形成**

关于这个海洋如何形成的问题,目前主流观点认为它是由一次或多次大规模的撞击事件导致的。赫歇尔陨石坑的形成很可能与这个海洋的产生有关,即撞击事件挖掘出了土卫一内部的冰层,使得下面的岩石核心暴露出来,并可能在此过程中加热了周围的冰层,导致它们融化成为液态水。

**海洋的意义**

土卫一上的海洋对科学家来说具有极大的吸引力,因为它提供了一个独一无二的天然实验室,可以用来研究极端环境下的物理和化学过程。此外,海洋的存在也可能意味着土卫一具备生命存在的潜力,尽管这样的环境与地球相比极为恶劣。

更重要的是,土卫一的海洋为理解类似卫星如欧罗巴(木星的卫星)和恩克拉多斯(土星的另一颗卫星)潜在的生命孕育环境提供了宝贵的线索。这些卫星被认为拥有更为成熟的地下海洋,它们是寻找太阳系外生命的重要目标。

最后,土卫一海洋的发现再次证明了太阳系探索的重要性,以及继续投资于诸如卡西尼号这样的深空探测任务的价值。随着更多数据的积累和技术的发展,我们对太阳系的理解将会不断深入,从而有望揭示更多关于地球以外生命可能性的秘密。


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