土星卫星的神秘热量追溯到早期的'发烧'

2017-12-02 17:19:25

休斯顿大卫·施加(图片来源:NASA / JPL /太空科学研究所)一项新的研究表明,从土星卫星土卫二喷出的水羽,其存在归因于放射性闪光,冰冷的月球在形成之后就会融化当卡西尼号太空船在2005年发现从土星卫星土卫二喷出的大量水汽时,科学家们感到惊讶(参见巨大的水羽来自土星的月球)观察结果表明,液态水位于地表下方,为生命提供了有利条件但是为羽流提供动力所需的热量来源尚不清楚此前,研究人员表示,它是两个因素的结合 - 月球岩石核心中放射性同位素的衰变,以及月球被土星引力拉伸和挤压时的摩擦 - 一种称为潮汐加热的机制但仅仅这两个过程无法解释土卫二如何开始岩石核心,因为它应该始于岩石和冰的均匀混合物一项新的研究表明,短暂的强烈放射性衰变会使月球的冰融化,使岩石落到其中心并形成熔化的核心美国加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的Julie Castillo-Rogez领导了一个研究这一想法的团队土卫二通过清扫富含两种同位素的微小岩石物体,可以积累高比例的短寿命铝-26和铁-60同位素这些被称为钙铝富集的夹杂物(CAIs)被发现嵌入一些陨石中它们是大约46亿年前在太阳系中形成的第一批固体之一,表明土卫二也在早期合并在土卫二形成后的几百万年里,这些同位素会迅速衰变并使月亮升温 “卫星内部有完全融化的冰,”Castillo-Rogez说 “因此,岩石将与冰分离并沉入中心”在月球的中心,岩石将形成一个熔化的核心,然后这个核心的潮汐加热将保持温暖,直到今天研究人员表示,从核心传来的热量仍然应该包含一些熔化的口袋,这将为羽状物提供足够的热量总体情况是,短寿命的同位素 - 例如铝-26的半衰期仅为70万年 - 最终导致了羽状物研究小组成员JPL的丹尼斯·马森说:“短寿命放射性同位素的衰变本身并不能完成任务,但它可以启动它,以便其他过程可以接管” Matson说,这种情况也可以解释卡西尼对土卫二羽毛中分子氮的观察氮可以来自氨的分解,其中月亮的核心与其上方的水和氨相遇为了发生这种反应,温度需要至少为300摄氏度 “它最终走向水面,它逃到我们观察它的空间,”他说但美国加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工学院的大卫史蒂文森并不是该团队的成员,他怀疑短寿命同位素是解释土卫二羽毛的关键,因为它们的活动时间和衰变可能不是正确的 “当土卫二 - 或任何卫星形成时,没有充分的理由认为铝-26甚至还活着,”他告诉“新科学家”,尽管他承认这种可能性并未完全排除他还认为团队建议来自非常高温反应的各种物质,如分子氮,可能只是形成土卫二的原始物质的一部分 “这并不意味着所提出的模型是错误的,只是它不是强制性的,”他说结果于周一在美国德克萨斯州休斯顿举行的月球和行星科学会议上公布卡西尼号:土星使命 - 在我们不断更新的特别报道中了解更多信息更多关于这些主题: