冰火山活跃，木卫二神秘，太阳系其他三颗卫星也同样如此

在天文学的讨论中，行星总是最受关注的。然而，它们的卫星则显得有些神秘。海王星、木星和土星是家喻户晓的名字，但恩塞拉多斯、木卫一和土卫六呢？

我们太阳系中有 多达 293 颗卫星，其中大多数小到像小行星，环绕着行星运行。宇宙在这里也没有平均分配：例如，金星没有卫星，地球有一颗，而土星则拥有惊人的 146 颗。

这些卫星，有时也称为天然卫星，也不是生而平等的。从喷射等离子体的炼狱之地，到拥有如此浓厚空气的寒冷之地，以至于人类可以穿上翅膀飞翔，这些地外卫星本身就是迷人的世界，甚至可能是意想不到的生命候选者。

1. 木卫一

让我们以一个“爆炸”开始这个列表。木卫一——木星的 92 颗卫星之一——是科学界已知火山活动最活跃的天体，其表面遍布数百个火山，将火山灰喷射到数十英里高的稀薄大气层中。那么，究竟是什么让木卫一，以希腊神话中爱上宙斯的一位凡间女子的名字命名，如此活跃呢？

延伸阅读：月球的年龄比科学家们想象的还要大

答案是：潮汐加热。就像月球的引力推动和拉扯海洋产生潮汐一样，木星的引力与它的其他卫星，如木卫二和木卫三，结合在一起，对木卫一进行推拉。只不过，它们推拉的不是海水，而是地壳。地球上最极端的潮汐使水位变化约 60 英尺；而木卫一的“影响者”则在 每次轨道运行时使地表位移超过 300 英尺。

这些位移能够产生巨大的摩擦热。事实上，木卫一的整个核心都是由这种宇宙角力加热的。由于地下的岩浆像潮汐一样流动，地表不断被熔化的硫磺重塑。但这还不是全部；木卫一还是一台巨大的发电机。木星磁场捕捉到的太阳辐射会给木卫一稀薄大气中的火山气体充电，将其喷射到轨道上。

随着木星磁场的移动，木卫一的导电表面会产生 400,000 伏特的电势。然后，电流通过电离等离子体流向木星，产生巨大的闪电。

这些电弧如此奇特迷人，以至于它们启发了科幻作家迈克尔·斯旺西克的短篇小说《机器的脉搏》，该小说描绘了木卫一作为一个巨大的有感知能力的计算机的真实身份。（后来，这个故事被改编成了动画科幻选集系列《爱、死亡与机器人》。）

2. 木卫二和 3. 恩塞拉多斯

木星的另一颗卫星木卫二，不像其“火爆”的邻居那样引人注目，它要“冷”得多，但同样充满神秘。乍一看，木卫二就像一个巨大的冰球，让人想起冥王星：肯定是一个死气沉沉的世界。但就像木卫一一样，木卫二也受到木星潮汐弯曲的影响，根据 2020 年发表在《地球物理学研究快报》上的一项研究，它 很可能存在火山活动。更重要的是，这种活动有助于更新地壳，并泵出生命必需的关键成分。

延伸阅读：天文学家捕捉到木星冰卫星木卫二羽状喷流喷发的水

木卫二不像木卫一那样张扬，但科学家们推测它可能也有火山。目前尚不清楚这种潜在的火山活动仅仅是地下反应产生关键矿物质和营养物质，还是像地球上的海底热泉一样，正在喷出这种生命的“汤”。无论如何，这个本应光滑的冰面上的裂缝和沟槽都表明了其下方的活动。木卫二的表面甚至可能存在由冰驱动的“冰火山”——它们喷出的是挥发性化合物，如甲烷，而不是熔岩，这是由结冰的水膨胀产生巨大压力形成的。

木卫二的大部分数据来自 1995 年至 2003 年绕木星运行的伽利略号探测器。幸运的是，美国宇航局的欧罗巴快帆号任务，定于 2024 年 10 月发射，旨在进一步揭示这个冰封的谜团，可能最终确定该星球是否具有生命潜力。

在木卫二之外，土星的 恩塞拉多斯，也是一个冰球，是另一个有希望的选项。卡西尼号探测器的观测证实了其表面下的构造活动和水下海洋，这从该卫星喷发的水蒸气喷泉就可以证明。即使是土星一颗微小的卫星——米玛斯，在 2024 年发表在《自然》杂志上的一项研究中，也被 发现拥有一个海洋。

4. 土卫六

说到土星的卫星，很少有像土卫六这样令人费解的，它是土星环行星最大的卫星。其引力只有地球的 14%，令人惊讶的是，它能够维持比我们大气层密度高 50% 以上、主要由氮气组成的大气层。与它的引力相比，土卫六的空气如此浓厚，以至于一个长着翅膀的人以奔跑的速度就能起飞。

延伸阅读：试管中的土卫六：地球化学家寻找外星生命

土卫六的大气层还允许其地表存在河流、湖泊和海洋——所有这些都含有液态甲烷和乙烷。这些碳氢化合物的储量比我们的石油和天然气储量高几百倍。此外，土卫六也是我们太阳系中唯一拥有自己气候循环的其他地方；液态甲烷蒸发，形成云层，然后像雨一样落回河流中。

尽管如此，土卫六的平均表面温度仍 在 -290 华氏度左右，使得液态水无法在表面存在。当然，这并没有阻止土卫六发展出自己的水基海洋；它们只是埋藏在其冰壳深处。

从轨道上看，土卫六看起来像一个朦胧的青铜色球体，这是由于高空中悬浮的碳氢化合物颗粒造成的。这些被称为“索林”的固体物质也会在表面堆积，并 形成一种类似沙子的塑料。与几乎所有其他卫星不同，土卫六由于其轨道角度还具有季节性。

延伸阅读：海绵状雪可能解释了土卫六的“魔法岛屿”

由于其低重力、能够屏蔽辐射的大气层以及丰富的碳氢燃料，一些天文学家提议将土卫六作为长期殖民的目标。但直到我们找到一种方法来运输生命支持系统跨越大约 7.5 亿英里的距离，将土卫六打造成另一个家园的雄心壮志仍将是“月球任务”（moonshot）。

文章来源

我们Discovermagazine.com的作者在文章中使用了同行评审的研究和高质量的来源，并且我们的编辑会审查文章的科学准确性和编辑标准。请查阅以下本文使用的来源

• NASA. 太阳系卫星。

• NASA. 木卫一事实。

• 地球与空间科学进展。 木星卫星木卫二海底的潮汐诱发岩浆脉冲。

• NASA. 什么是 NASA 的欧罗巴快帆号宇宙飞船？

• NASA. 恩塞拉多斯。

• 《自然》。 土星卫星米玛斯内部新形成的海洋。

• NASA. 土卫六。

• ACSPublications。 土卫六索林：卡西尼-惠更斯时代土卫六有机化学的模拟。

• 美国国家科学基金会。 揭示土卫六朦胧大气层的化学成分。