木卫二赤道可能覆盖着危险的冰塔

木星的海洋卫星上被称为“忏悔者”的锯齿状冰峰可能对机器人着陆器构成严重风险

美国宇航局的伽利略号探测器拍摄的木星冰冷的海洋卫星木卫二。

探索木星海洋卫星木卫二的热带地区并非易事。

这项新研究表明,可能存在生命支持的木卫二的赤道区域,其冰壳下蕴藏着巨大的咸液态水海洋,可能布满了高达 50 英尺(15 米)的冰刃。

这一发现应引起美国宇航局的兴趣,他们正在开发一个着陆器任务,以寻找这个直径 1,900 英里(3,100 公里)的卫星上的生命迹象。[照片:木卫二,木星神秘的冰冷卫星]


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该研究的主要作者,威尔士卡迪夫大学地球与海洋科学学院的讲师丹·霍布利通过电子邮件告诉 Space.com:“显然,这篇论文强烈表明木卫二的热带地区将是多刺的,如果没有特别改装的着陆器,计划在那里着陆是不明智的。” “远离赤道着陆可能会更安全!”

“忏悔者”形成背后的驱动力是升华,即物质直接从固态转变为气态。最初光滑的雪堆在不同的地方以不同的速度升华,导致一些地方形成小坑。阳光在这些坑中反射,进一步加剧了深处的升华,最终形成了尖刺冰塔群。

没有理由相信这个过程仅限于我们的星球。事实上,科学家们认为美国宇航局“新视野号”探测器在冥王星上发现的“刀片地形”很可能由雕刻成甲烷冰的“忏悔者”组成。

木卫二似乎也是“忏悔者花园”的好地方;毕竟,这是一个寒冷、干燥、几乎没有空气的世界,完全被冰覆盖。因此,霍布利和他的同事计算了木星卫星表面周围的升华率,然后将其与其他侵蚀过程的速率进行了比较。这些过程包括流星体和来自木星强大辐射带的带电粒子的轰击。

研究人员发现,在木卫二赤道区域(月球赤道 23 度以内的区域),升华是主要因素。研究小组确定,升华很可能在那里将冰雕刻成“忏悔者”。

这些也是一些潜在的“忏悔者”:科学家发现,一些区域的冰塔高达 50 英尺(15 米),间隔约 23 英尺(7 米)。在地球上,“忏悔者”的高度通常为 3 到 16 英尺(1 到 5 米)。

霍布利说,大小差异“基本上是时间因素”。 “木卫二的‘忏悔者’的生长速度比地球上的例子慢得多(慢得多!),但在地球上,它们可能仅限于一个季节或两个季节,直到它们在夏天融化或被更多的雪覆盖,但在木卫二上,它们在阳光下生长了 5000 万年。”

研究人员报告说,也有一些观测结果支持木卫二存在“忏悔者”。例如,从波多黎各的阿雷西博天文台等大型地面天线向木卫二发射的雷达波显示出从月球上的多个表面反弹的迹象——霍布利将这种结果描述为“真的很奇怪”。

他说:“人们以前曾试图解释这一点,但这些解释(在我看来)相当随意。” “我们还没有明确地建模它,但我们相当肯定,‘忏悔者’会解决问题——汽车、自行车等上的许多安全反光板都是基于相同的原理,即在裂缝的两侧之间反射光并将其反射回去。”

如果一切按计划进行,我们可能很快就能看到潜在的木卫二“忏悔者”。在 2020 年代初中期,美国宇航局计划发射一项耗资 20 亿美元的任务,称为“木卫二快船”,该任务将绕木星运行,并在数十次飞掠中近距离研究这颗海洋卫星。

“快船”号将评估木卫二海洋的宜居性,并为着陆器探测潜在的着陆点,该着陆器将寻找从黑暗深处涌到表面或非常近的次表面的生命迹象

科学家们认为木卫二的表面和次表面之间存在相当多的相互作用。例如,月球的地壳可能蕴藏着冰板,其中一些冰板会在外星构造活动中潜入其他冰板之下。

这篇新论文今天(10 月 8 日)发表在《自然地球科学》杂志上。

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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