土星卫星土卫二冰壳下的海洋为何没有在很久以前冻结的谜团现在可能已被解开——土卫二破碎内核中岩石搅动产生的热量，可能使其地下海洋保持温暖长达数十亿年，一项新研究发现。
研究表明，这种热量可能有助于提供生命发展所需的条件。
2005年，美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船发现了从土卫二南极附近巨大裂缝中喷射到太空的水冰、有机分子和其他物质。研究人员认为，这些喷射物来自一个“埋藏在平均厚度为20到25公里[12.4到15.5英里]的相对薄的冰壳下的海洋，”该研究的主要作者、法国南特大学的行星科学家加埃尔·乔布莱特说。[土卫二内部，土星的冰冷卫星（信息图）]
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
土卫二只有大约314英里（505公里）宽，使其足够小，可以容纳在美国亚利桑那州的边界内。鉴于其微小的尺寸和薄薄的冰壳，人们可能早就预料到它会在形成后迅速冷却并在现在冻结成固体。先前的研究表明，为了使土卫二仍然拥有内部海洋，需要一个巨大的热源，其产生超过200亿瓦特的能量，这大约相当于中国三峡大坝（地球上最大的发电站）的输出功率。
这种能量的一种可能来源是潮汐加热。地球上的潮汐是由月球和太阳的引力引起的，而土卫二上的潮汐力主要由土星引起，并且足够强大，可以显著地弯曲和加热其冰和岩石。
先前的研究表明，土星对土卫二冰壳的潮汐效应会产生相对微弱的热量。如果没有额外的热量，这个海洋应该在3000万年内冻结成固体。
现在，研究人员认为，这个海洋之所以保持温暖，是因为土星对土卫二内核的潮汐效应。科学家们今天（11月6日）在《自然天文学》杂志上在线详细介绍了他们的发现。
先前的研究表明，土卫二的内核由破碎的岩石构成。乔布莱特和他的同事估计，填充岩石颗粒和水的空间约占内核的20%到30%。
“我们认为的不是海绵，其中所有固体碎片都是相互连接的，而是一堆沙子和砾石，”乔布莱特告诉Space.com。
科学家们设计了一个基于卡西尼数据的计算机模型，该模型模拟了潮汐力作用于土卫二多孔内核产生的热量。他们发现，岩石颗粒之间产生的摩擦可以产生超过100亿到300亿瓦特的热量。
研究人员补充说，来自内核的加热水可能会向外和向上流动，在地下海洋的底部，特别是在土卫二的南极产生热点。因此，该新模型可以解释土卫二的海洋以及在其南极观察到的活动。
乔布莱特和他的同事发现，这种效应可以将土卫二加热数千万年到数十亿年。他们说，这可能足以提供生命发展所需的条件。
编辑推荐
版权所有 2017 年 SPACE.com，一家 Purch 公司。保留所有权利。本材料不得出版、广播、改写或再分发。