土星的冰卫星土卫二的南极有一系列平行的、等间距的条纹。科学家认为这些条纹是冰壳中的长裂缝,冰壳覆盖着这颗卫星的地下液态水海洋。但天文学家仍然不确定这些裂缝是如何形成的,为什么它们间距如此均匀,以及为什么其他冰冷的世界没有它们。
现在,一个研究团队提出了一个解释,可以解释关于这一系列裂缝的所有主要问题。该团队于周一在《自然天文学》杂志上发表了他们的发现。
打破土卫二的冰
当卡西尼土星探测任务注意到这颗卫星南极的一些不寻常之处时,科学家们发现了这些条纹。羽状物沿着一系列研究人员称之为“虎纹”的特征喷发。
卡内基科学研究所的行星科学家、这项新研究的作者道格拉斯·海明威说:“自从发现这一点以来,人们就一直对它感兴趣,它一直萦绕在每个人的脑海中。”“这些东西到底是什么?为什么它们会形成?”
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过去,研究人员提出,当更多的冰积聚在卫星的冰壳上时,可能会形成一个长长的裂缝,从而对下方的液态海洋施加更大的压力,迫使冰壳破裂。土卫二的冰壳在其两极最薄,这使得它们成为裂缝形成的合理地点。但这并不能解释其他裂缝是如何以大约 22 英里的均匀间距平行于它形成的。
独特的条纹
海明威和他的团队在此基础上进行了扩展。一旦第一个裂缝形成,冰壳可能会下垂,它的重量会弯曲平行于裂缝的冰板。冰壳会在弯曲力最强的地方再次破裂——这取决于冰壳的特性,比如它的刚性。
当研究人员进行计算时,他们发现这些裂缝之间 22 英里的间距与这颗卫星冰壳的非常合理的刚性特性相对应。
该团队还提出了其他冰冷世界,如土星的卫星泰坦,以及木星的卫星欧罗巴、卡里斯托和盖尼米德,为什么没有类似条纹状裂缝的原因。一旦第一个裂缝形成,更多平行“虎纹”的形成取决于两个主要因素:冰壳的厚度和世界的重力。天文学家说,土卫二碰巧拥有这些因素的正确组合,从而产生了其独特的条纹。















