土卫二间歇泉的新解释

　　2006年，卡西尼号航天器记录了土星卫星土卫二南极附近的老虎条纹裂缝中喷出的间歇泉窗帘。
　　一项新的研究表明，在长达数千年的冷却周期中，冰的膨胀有时会破裂月球的冰壳，并释放出月球内部的海洋，为间歇泉提供了可能的解释。
　　土卫二的直径约为504公里，大致相当于英国最长处的长度。
　　星球覆盖着20-30公里厚的冰层，表面温度约为-201摄氏度，但美国宇航局卡西尼-惠更斯任务十年的数据提供了证据，证明冰壳内存在深层液态海洋，通过持续的冷火山作用逃往太空。
　　如此小而寒冷的世界如何维持如此多的地质活动，一直是一个持久的科学难题。
　　加州大学戴维斯分校地球物理学助理教授、这项新研究的主要作者马克斯·鲁道夫说：＂它吸引了科学家和普通公众的注意。＂这项新研究发表在《地球物理研究快报》上。
　　鲁道夫和他的同事们运行了一个基于物理的模型，以绘制出可能允许表面裂缝到达海洋并导致喷发的条件。
　　该模型解释了持续1亿年的变暖和变冷周期，这与土卫二围绕土星的轨道变化有关。
　　在每个周期中，冰壳经历一段变薄和一段增厚。
　　鲁道夫说，冰壳底部的冰冻使冰层变厚，冰壳向下生长，就像湖面上的冰一样。
　　压力上升。
　　向下膨胀的冰对下面的海洋施加的压力是研究人员提出的解释土卫二间歇泉的一种可能机制。
　　随着外层冰壳的冷却和增厚，下面海洋上的压力会增加，因为冰的体积比水大。
　　不断增加的压力也会在冰层中产生压力，这可能会成为流体到达20-30公里外表面的通道。
　　这项新的研究发现，海洋压力很可能足以使土卫二表面出现老虎条纹裂缝。
　　但他们发现，当同时考虑海洋增压和热收缩时，压力永远不会大到足以将水挤压到表面，这排除了对间歇泉的这种提出的解释。
　　罗切斯特大学天文学助理教授说：＂我发现有趣的是，提议的模型可以解释初始裂缝的形成，而这个裂缝可能会导致在土卫二南极形成多条裂缝(虎纹)。＂
　　她称鲁道夫团队的提议是＂高尚而有希望的＂。
　　鲁道夫说，中岛和安德鲁·英格索尔在2016年的一项研究中首次提出的机制可以解释喷发。
　　这些研究人员提出，进入这些裂缝的水暴露在太空中--土卫二缺乏大气层--当它触及真空时会自发沸腾。
　　鲁道夫说，这与土卫二表面的外观一致，没有显示任何证据表明冰冻流从表面的裂缝中泄漏出来。
　　与此同时，一些证据表明，木星的卫星木卫二可能也有类似的喷发，尽管人们对那里发生的活动知之甚少。木卫二是另一个与地球的月球大小相当的冰雪星球。
　　但鲁道夫说，海洋压力和自发喷发的这种机制不能解释木卫二上可能发生的冷火山作用。
　　需要对该卫星进行进一步的研究和观察，以确定这些喷发的潜在原因。
　　鲁道夫期待着欧罗巴快艇任务，美国国家航空航天局目前正在为该任务组装航天器，以了解更多关于欧罗巴上的地质过程。