研究发明土卫六可能是太阳系中最大年夜的“冰沙”

这项研究基于对“卡西尼”号探测器在2012年飞掠土卫六时代所获取数据的从新分析。多年来，科学界广泛认为，外太阳系多颗冰质卫星都在厚厚的冰壳和岩石内核之间，夹着一层宏大年夜的地下海洋。自2008年以来，覆盖在甲烷大年夜气之下的土卫六也被列入这一“海洋世界”候选名单。然而，最新的建模成果注解，土卫六内部可能并非大年夜面积自由流动的液态水，而是一种近似冷冻甜点般的半固态混淆物。

研究团队应用NASA深空收集（DSN）对“卡西尼”绕行土星并擦过土卫六时发还的无线电旌旗灯号进行多普勒频移测量，经由过程分析这些频移，科学家得以反推土卫六对探测器的引力牵引，并进一步断定这颗卫星在土星潮汐感化下的“柔嫩”程度，也就是其外形随潮汐拉扯产生变更的幅度与速度。起初的分析认为，土卫六几乎可以即时响应土星潮汐变更，在椭圆轨道运行过程中几乎同步完成形变。没有明显时光滞后被视为其内部存在大年夜范围液态水层的重要证据，再加上此前对刚度（刚性）的估算以及其内部保存足够热量的推演，全球性地下海洋一度成为主流假设。

然而，最新采取更复杂模型的分析成果颠覆了这一断定。研究人员发明，土卫六在潮汐响应上并非“紧跟节拍”，而是存在约15小时的滞后。这一现象既不相符典范液态内部构造的特点，也难以用完全固态内部来解释，却与一种“半固态”“泥浆状”内部情况高度吻合。新的计算指出，起初对土卫六刚度的懂得存在误差，经修改后更相符一种由冰与岩石混淆构成、整体出现低黏度“糊状”的内部构造。同时，数据还显示，土卫六内部有才能将来自核心的热量有效向外输运，使局部区域产生再冻结，从而在坚硬冰壳和岩石核之间形成一层厚实的“岩冰泥浆带”。

根据最新模型，土卫六所谓的“海洋”更接近由高压相冰VI和冰VII构成的冰泥，与岩石碎屑掺杂，内部分布着很多暖和的水囊。冰VI与冰VII均是在巨大年夜压力下依然保持固态或半固态的水冰形态，而这些水囊中的温度可达约20摄氏度（68华氏度）。研究团队指出，假如岩石中的矿物质可以或许迁徙到这些相对暖和、富含液态水的小型“口袋”中，从理论上讲，那边可能具备孕育原始微生物生命的前提，尽管这一假想距离实际发明生命仍有极大年夜距离。

负责相干分析的美国宇航局喷气推动实验室（JPL）博士后研究员Flavio Petricca表示，科学界本来并未预期土卫六内部会存在如斯强烈的能量耗散现象。经由过程进一步降低多普勒数据中的“噪声”，研究团队得以捕获到此前被掩盖的细微旌旗灯号波动，这些“小波纹”成为证实土卫六内部构造与过往懂得截然不合的关键“烟枪证据”。Petricca解释称，低黏度的岩冰泥浆既能让土卫六在土星潮汐感化下产生明显的鼓胀与紧缩，又足以高效排出内部热量，从而避免大年夜范围熔化形成真正的全球性液态海洋，使这颗卫星经久保持在一种“半熔化”的边沿状况。

在科学意义之外，这一“宇宙最大年夜刨冰”的比方也为将来探测义务增加了一丝滑稽色彩。文章戏称，假如这套“泥浆海”模型最终获得进一步不雅测证实，那么将来奔赴土卫六的义务团队或许须要推敲的，不仅是如安在高压冰与岩石泥浆间安然下潜，还要“顺带评论辩论”应当携带哪种口味的糖浆，才能与这颗行星级“冰沙”最为搭配。相干研究已揭橥于《天然》杂志，由NASA宣布的研究简报对外颁布了这一最新成果。