星際指南,揭開太陽系行星之謎

2020-12-05 騰訊網

星的月亮土衛二,具有溫暖的地下海洋。

液態水通常與地球相關聯,但是我們的太陽系擁有令人驚訝的大量物質-您只需要知道在哪裡看即可。

地球停泊在我們太陽系的宜居區域內,這是一個天體上的甜蜜點,液態水可以在其中停留在世界表面上。該區域之外的地方,無論是行星,矮行星還是月球,都被燃燒成脆或凍結的固體,但這並不意味著它們沒有液態水。誠然,這些溼的東西不只是看在表面上,所以科學家不得不使用各種技巧來找到它。

木星的月亮歐羅巴

藝術家對木衛二上鋸齒狀,冰冷表面的描繪,木星為背景。

木星的月亮歐羅巴的冰面之下存在著一個溫暖的水世界。木星施加的引力拖船,而不是來自太陽的熱量,使水保持液態。

哈勃太空望遠鏡在2011年發現了地下海洋的證據,當時哈勃太空望遠鏡發現了從月球表面噴湧出的間歇泉。這些間歇泉中最高的達到了125英裡(200公裡)的高度。有趣的是,1997年,美國宇航局的伽利略(Galileo)軌道飛行器便是通過其中一架這種水噴射機飛行的,儘管直到最近我們才知道這一點。

藝術家對歐羅巴混亂地形的描繪

歐羅巴的表面有疤痕,稱為混亂地形,這是由歐羅巴低緯度附近的湍急的地下水引起的。微小的月亮也偶爾會發生構造轉變,這可能會向下方的海洋輸送物質。毫不奇怪,歐羅巴被認為是太陽系中擁有原始生命的最佳人選之一。

木星的月亮木衛三

木星月亮木衛三的藝術家概念,展示了其內部。

木星最大的衛星木衛三(Ganymede)不會被其木星的兄弟姐妹所超越,它似乎還擁有一個隱藏的海洋世界。早在2015年,美國國家航空航天局(NASA)的科學家就記錄了月球上奇怪的搖擺運動,他們將其視為巨大的地下海洋的證據。計算指向深60英裡(100公裡)的海洋,這表明這顆超大衛星上有大量液態水。作為參考,地球上的海洋深度不超過6英裡(10公裡)。

土星的月亮土衛二

顯示土星的月亮土衛二的內部的例證。

土星的月亮土衛二存在於另一個地下海洋中。像歐羅巴一樣,這種像雪球般的月亮偶爾會噴出一縷縷水進入太空。美國國家航空航天局(NASA)的卡西尼號(Cassini)軌道器探測到了來自這些間歇泉的鹽分和矽塵,這表明月球冰冷殼下的複雜化學過程。土衛二還具有在其表面上稱為老虎條紋的裂縫,該裂縫通常會漏水。

土衛二上的液態水已經存在了數十億年,並且集中在月球的南半球。月亮夾在中間的液層約5至6英裡(8至10公裡)深,其中的水約相當於大湖中最大的蘇必利爾湖的水量。

藝術家描繪的卡西尼號探測器穿過從土衛二射擊的間歇泉。

月亮圍繞土星的高度橢圓軌道以及隨之而來的潮汐力使它的巖石核心烘烤保持溫暖。土衛二的熱且高度多孔的巖心是由矽酸鹽製成的,它有助於複雜的化學反應,這種化學反應可以維持生命。的確,在這個迷人的月球上已經檢測到有機分子,應該對其進行進一步研究以尋找微生物生命的證據。

矮行星穀神星

矮行星穀神星以假色顯示,它的明亮的佔領者隕石坑。

小行星帶中的矮行星通常與液態水無關,但是穀神星就是這種情況,最近發現它是水世界。與木星和土星周圍的冰冷衛星不同,穀神星沒有氣體巨人來保持其液態內部溫暖。它的地下海洋很可能是在大約2000萬年前的小行星撞擊後形成的,形成了Occator火山口,該火山口顯示出幾個突出的亮點。

顯示Occator火山口內部的虛假圖像。粉紅區域表示裸露的鹽水濺出到矮行星表面的區域。

這種撞擊所產生的熱量早已消失,但由於穀粒中的鹽分高,其上的水一直處於泥濘狀態。有時,這些水被迫流到地表,留下高反射性的沉積物。矮行星的儲層位於地表以下約25英裡(40公裡),其寬達數百英裡(考慮到穀神星只有590英裡(950公裡),這是可觀的)。

火星

馬賽克圖像顯示假定的地下水庫的位置,藍色表示液態水。

火星曾經在其表面上擁有廣闊的海洋和湍急的河流,但是現在大部分水已經消失了,流失到外層空間。今天,火星上仍然存在一些水,但實際上幾乎都是冰。但是,正如2018年的研究表明的那樣,紅色星球南極冰蓋附近可能存在一些穩定的液態水。

火星快車上的一個儀器從火星表面彈回雷達,顯示出一個奇特的地下結構,跨度為12英裡(20公裡)。它的物理特性促使義大利科學家提出了液態水的存在,液態水很可能以鹽水池或充滿土壤的汙泥的形式存在。對於液態火星來說,這將是未來火星探險家的好消息,因為液態水將是紅色星球上的稀缺商品。

冥王星

冥王星的心臟,也稱為人造衛星普朗圖。

根據今年早些時候發表的研究,矮行星冥王星也可能藏有一個地下海洋。NASA的New Horizons太空飛行器回傳的數據顯示出異常動態的表面,自探測器於2015年進行歷史性飛越以來,科學家一直在對其進行研究。

冥王星在形成時似乎已經開始熱身,可以支撐早期的地下海洋。隨著時間的流逝,這種液體逐漸凍結並膨脹,冥王星的外殼開始膨脹並破裂。直到今天,冥王星的冰凍表面下仍可能存在一些液態水,其過程類似於在穀神星上看到的過程。

「冰巨人」,天王星和海王星

天王星(左)和海王星。

難以置信,但是在我們兩個海王星和天王星的大氣層中也可能存在液態海洋。這並沒有得到證實,但研究從2007年表明這是可能的。液態水可能存在於溫度和大氣壓力恰到好處的這些行星內部。據美國宇航局稱,如果海王星和天王星上存在海洋,那麼它們就可能佔總質量的三分之二。

沃斯託克湖

位於南極冰層深處的沃斯託克湖的雷達視圖。

好的,我們在這裡有點作弊,但是南極的沃斯託克湖無疑是地球上最隱秘的水域。

沃斯託克(Vostok)是南極洲最大的地下湖泊,位於南極東部冰蓋下方約12,370英尺(3,770米)。它測量162英裡長(260公裡)和30英裡寬(50公裡),並且具有圍繞1640英尺(500米)的最大深度。令人難以置信的是,該湖位於2.5英裡(4公裡)的冰層以下。

沃斯託克湖大約在1400萬年前形成,其水與世界其他地區隔絕了大約一百萬年。因此,沃斯託克為研究古代生態系統的科學家提供了獨特的環境,因為這片水域可能包含從未見過的物種(提示不祥的恐怖電影音樂)。更重要的是,沃斯託克湖可以成為歐羅巴和土衛二的一個很好的類似物,後者在結冰的地殼下還有水體。

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