深淵可能導(dǎo)致天王星的衛(wèi)星 Ariel 上隱藏的海洋

我們的太陽系，就像一個鬼鬼祟祟的小霍比特人，似乎已經(jīng)把隱藏的海洋塞滿了口袋。木星,土星,天王星和海王星都有天文學(xué)家認(rèn)為可能隱藏著液態(tài)海洋的衛(wèi)星，被鎖在厚厚的冰殼下。

這些殼對于迫切想窺視這些液體中心的地球科學(xué)家來說是一個大問題，但一顆衛(wèi)星可能正在袖子上戴上它的心臟。天王星的衛(wèi)星 Ariel 的表面刻有深深的裂縫——這些裂縫可能包含從下方噴出的沉積物。

這些包括二氧化碳、冰和其他可能由小月球內(nèi)部發(fā)生的化學(xué)過程產(chǎn)生的含碳沉積物。如果是這樣的話，這意味著這些峽谷可以成為研究這個海洋世界內(nèi)部的一種方式，而無需進(jìn)行更劇烈的研究工作。

“如果我們是對的，這些內(nèi)側(cè)凹槽可能是尋找這些碳氧化物沉積物并揭示更多細(xì)節(jié)的最佳候選者月亮的內(nèi)部，”行星地質(zhì)學(xué)家 Chloe Beddingfield 說約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室。

“沒有其他表面特征顯示促進(jìn)材料從 Ariel 內(nèi)部移動的證據(jù)，這使得這一發(fā)現(xiàn)特別令人興奮。”

Ariel 表面的鴻溝令人著迷。他們的一些地板由平行的凹槽劃傷，這些凹槽是可見的已知最年輕的地質(zhì)特征之一月亮.目前尚不清楚他們是如何到達(dá)那里的，但很大程度上取決于什么月亮在其表面之下正在發(fā)生。

以前的研究表明，它們可能是構(gòu)造和火山活動相互作用的結(jié)果，但具體細(xì)節(jié)很難確定。Beddingfield 和她的同事使用觀察數(shù)據(jù)和編隊模型來查看他們是否可以填補(bǔ)空白。

他們能夠證明，地球上發(fā)生的一個過程可能是我們在 Ariel 上看到的痕跡的原因。稱為漫，這個過程發(fā)生在火山脊上在地球上，海底部分和物質(zhì)從下方上升，形成地殼的新部分。

在 Ariel 上，當(dāng)較暖的物質(zhì)從下方向上涌動時，可能會發(fā)生擴(kuò)散，從而分裂月亮的外殼，然后填補(bǔ)它產(chǎn)生的裂縫。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們連接 Ariel 裂縫的兩個邊緣時，就像將它們拉回拉鏈一樣，兩側(cè)完美匹配;在一些裂縫的底部看到的平行凹槽與隨著時間的推移沉積的材料一致。

這很有趣的原因有很多。天王星的衛(wèi)星過去曾進(jìn)入軌道同步，其中它們的軌道周期形成精確的比率，稱為共振。軌道共振導(dǎo)致引力推拉，產(chǎn)生內(nèi)部加熱、熔化和再凍結(jié)。

這樣的共振時期可能是推動 Ariel 表面發(fā)生變化的原因;但它們也可以通過使衛(wèi)星的內(nèi)部足夠溫暖以維持液態(tài)咸水來產(chǎn)生隱藏的海洋。JWST 最近的觀察強(qiáng)烈暗示這樣的海洋存在于 Ariel 上.

如果是這種情況，海洋可能是造成月亮的表面和裂縫中，但到目前為止，我們了解的信息太少。

“Ariel 可能的海洋大小及其在表面下的深度只能估計，但它可能太孤立了，無法與擴(kuò)散中心相互作用，”Beddingfield 說.

“我們不知道的很多事情。雖然 Ariel 的表面存在碳氧化物冰，但目前尚不清楚它們是否與凹槽有關(guān)，因為旅行者 2 號沒有可以繪制冰分布圖的儀器。

我們早就應(yīng)該發(fā)送天王星和海王星的探測任務(wù).讓我們將 Ariel 的神秘律動添加到最終發(fā)生時要關(guān)注的事情列表中。

劈砍劈砍，航天機(jī)構(gòu)！

該研究已發(fā)表在行星科學(xué)雜志.

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