隐藏之海:天王星4大卫星的地下深处可能拥有海洋

神秘的老A天文新知天王星地下海洋旅行者号大约 4 分钟

隐藏之海:天王星4大卫星的地下深处可能拥有海洋

在天文学界,新的发现总是令人兴奋。

最近,科学家们在重新分析1986年旅行者二号(Voyager 2)对天王星及其卫星的探测资料后,得出了一项震惊的发现:天王星最大的四个卫星——Ariel、Umbriel、Titania、Oberon——可能在表层的冰壳与核心的岩石间存在着十数公里深的海洋

这些距离太阳极其遥远的小卫星,以前我们并不认为它们可能存在海洋,但现在看来,它们竟然有可能拥有内部海洋,这一发现引发了天文学家们的极大兴趣。

天王星最大的五颗卫星与其地层剖面想像图,最右侧的天卫五(Miranda)可能是其中唯一一个没有海洋存在的卫星。来源:NASA

复杂的天王星卫星系

根据NASA的最新统计,天王星总共有27个大小不等的卫星。其中,最大的四个卫星直径都超过一千公里。最小的是Ariel(天卫一),直径1,160公里,而最大的Titania(天卫三)直径则有1,580公里。

科学家们长期以来一直认为,由于天王星的潮汐力可能无法提供足够的热量,因此只有天卫三有足够的大小而能保留由核心放射性物质衰变所带来的内部热量,使得厚实冰层底部有机会出现液态海洋层。

极端条件下的神秘海洋

然而,这篇发表在地球物理研究期刊行星篇(Journal of Geophysical Research: Planets)的最新研究对此提出了新的观点。

研究人员通过建立这些卫星内部演化、物理结构以及可能被未来探测器测量到的地球化学和地球物理学特征的模型,认为在天卫一(Ariel)和天卫二(Umbriel)可能留有30公里以下的残余海洋层存在于冰层之下,而在天卫三(Titania)和天卫四(Oberon)最多有50公里厚的海洋。但是,大小排名第五的天卫五(Miranda)则可能无法维持液态海洋的存在。

无论我们需要多久才能确定这些海洋的真实构成,我们都可以肯定的是,它们绝对与我们在地球上熟悉的海洋大相径庭。

预估它们会是非常低温、高盐度的水体,这意味着未来的探测器有可能通过磁场的方式探测到它们。然而,如果这些海洋主要由氨构成,考虑到极低的温度条件,可能会因为导电率太低而无法被探测器测量到。

韦伯太空望远镜拍摄的天王星与环,还有它的卫星。来源:NASA

未来的探索目标

由于天王星和它的五个大卫星已经被列入了未来十年NASA的优先探索目标,行星科学家们现在正在集中精力研究这颗冰巨星,以期我们对神秘的天王星系统有更深入的了解。

这个新的发现不仅将有助于我们理解这些遥远卫星的地质构造和可能的海洋环境,同时也为寻找太阳系内可能存在的生命形式开辟了新的道路。不论未来的探索将会揭示出何种惊人的事实,我们都无比期待。

也许在不远的将来,我们会找到更多证据来证实这些隐藏在冰层下的神秘海洋,或者是更多关于太阳系的奇妙现象,只有时间能告诉我们答案。直到那时,我们将继续研究、探索和期待。

天文学的魅力就在于此:它总是充满了无尽的可能性和惊喜。

参考资料:NASAopen in new window

原始论文:JGR Planetsopen in new window