木衛二赤道可能覆蓋著危險的冰塔

木星的海洋衛星上被稱為“懺悔者”的鋸齒狀冰峰可能對機器人著陸器構成嚴重風險

美國宇航局的伽利略號探測器拍攝的木星冰冷的海洋衛星木衛二。

探索木星海洋衛星木衛二的熱帶地區並非易事。

這項新研究表明,可能存在生命支援的木衛二的赤道區域,其冰殼下蘊藏著巨大的鹹液態水海洋,可能佈滿了高達 50 英尺(15 米)的冰刃。

這一發現應引起美國宇航局的興趣,他們正在開發一個著陸器任務,以尋找這個直徑 1,900 英里(3,100 公里)的衛星上的生命跡象。[照片:木衛二,木星神秘的冰冷衛星]


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該研究的主要作者,威爾士卡迪夫大學地球與海洋科學學院的講師丹·霍布利透過電子郵件告訴 Space.com:“顯然,這篇論文強烈表明木衛二的熱帶地區將是多刺的,如果沒有特別改裝的著陸器,計劃在那裡著陸是不明智的。” “遠離赤道著陸可能會更安全!”

“懺悔者”形成背後的驅動力是昇華,即物質直接從固態轉變為氣態。最初光滑的雪堆在不同的地方以不同的速度昇華,導致一些地方形成小坑。陽光在這些坑中反射,進一步加劇了深處的昇華,最終形成了尖刺冰塔群。

沒有理由相信這個過程僅限於我們的星球。事實上,科學家們認為美國宇航局“新視野號”探測器在冥王星上發現的“刀片地形”很可能由雕刻成甲烷冰的“懺悔者”組成。

木衛二似乎也是“懺悔者花園”的好地方;畢竟,這是一個寒冷、乾燥、幾乎沒有空氣的世界,完全被冰覆蓋。因此,霍布利和他的同事計算了木星衛星表面周圍的昇華率,然後將其與其他侵蝕過程的速率進行了比較。這些過程包括流星體和來自木星強大輻射帶的帶電粒子的轟擊。

研究人員發現,在木衛二赤道區域(月球赤道 23 度以內的區域),昇華是主要因素。研究小組確定,昇華很可能在那裡將冰雕刻成“懺悔者”。

這些也是一些潛在的“懺悔者”:科學家發現,一些區域的冰塔高達 50 英尺(15 米),間隔約 23 英尺(7 米)。在地球上,“懺悔者”的高度通常為 3 到 16 英尺(1 到 5 米)。

霍布利說,大小差異“基本上是時間因素”。 “木衛二的‘懺悔者’的生長速度比地球上的例子慢得多(慢得多!),但在地球上,它們可能僅限於一個季節或兩個季節,直到它們在夏天融化或被更多的雪覆蓋,但在木衛二上,它們在陽光下生長了 5000 萬年。”

研究人員報告說,也有一些觀測結果支援木衛二存在“懺悔者”。例如,從波多黎各的阿雷西博天文臺等大型地面天線向木衛二發射的雷達波顯示出從月球上的多個表面反彈的跡象——霍布利將這種結果描述為“真的很奇怪”。

他說:“人們以前曾試圖解釋這一點,但這些解釋(在我看來)相當隨意。” “我們還沒有明確地建模它,但我們相當肯定,‘懺悔者’會解決問題——汽車、腳踏車等上的許多安全反光板都是基於相同的原理,即在裂縫的兩側之間反射光並將其反射回去。”

如果一切按計劃進行,我們可能很快就能看到潛在的木衛二“懺悔者”。在 2020 年代初中期,美國宇航局計劃發射一項耗資 20 億美元的任務,稱為“木衛二快船”,該任務將繞木星執行,並在數十次飛掠中近距離研究這顆海洋衛星。

“快船”號將評估木衛二海洋的宜居性,併為著陸器探測潛在的著陸點,該著陸器將尋找從黑暗深處湧到表面或非常近的次表面的生命跡象

科學家們認為木衛二的表面和次表面之間存在相當多的相互作用。例如,月球的地殼可能蘊藏著冰板,其中一些冰板會在外星構造活動中潛入其他冰板之下。

這篇新論文今天(10 月 8 日)發表在《自然地球科學》雜誌上。

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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