

地球并不是我们太阳系中唯一拥有海洋的太空岩石。天文学家们推测,在木星卫星欧罗巴的表面下存在着一个巨大的海洋,许多人认为土星冰冷的卫星恩克拉多斯也可能隐藏着一个海洋——其液体通过冰冷的喷流到达表面。但现在,新的研究表明,恩克拉多斯下方的这些喷流可能并非完全冰冷。事实上,它们可能是热液活动的副产品。
在发表于《自然》杂志的一篇新论文中,科罗拉多大学博尔德分校的研究人员声称,在恩克拉多斯表面下可以找到一个温暖的深海。其原因是什么?这都与NASA的卡西尼探测器在2004年发现的一些太空尘埃有关。在飞掠土星的E环(土星第二外围的环)时,卡西尼探测器捕获到了富含硅纳米颗粒的痕迹。

许多人认为E环的来源是恩克拉多斯;该卫星的冰冷喷流将物质喷射到太空中,然后形成围绕土星的环。构成这些环的大部分物质是冰,但这些是硅。而且,据首席研究员Hsiang-Wen Hsu说,它们的尺寸有点奇怪。
“要在太空中形成这些颗粒,有两种方法,”Hsu告诉《大众科学》。“一种是破碎,即一大块物质撞击成小块物质,得到小颗粒和中等大小的颗粒。但卡西尼探测到的颗粒尺寸范围非常狭窄,这很奇怪。”
Hsu及其团队将颗粒的成因归结为第二种解释——它们一定是某些液相反应形成的。鉴于它们的尺寸很小,它们只能在非常特定的条件下才能进入E环。
它们一定是溶解在滚烫的水中的。当然,这里的“热”是指相对于太阳系这个区域而言。研究人员推测,为了使二氧化硅颗粒溶解在恩克拉多斯的海洋中,在该卫星深处,含硅岩石被加热到194华氏度(约90摄氏度)。对于距离太阳超过8亿英里(约13亿公里)的卫星来说,这已经相当热了。二氧化硅溶解在pH大于8.5的水中,并迅速(在几个月或几年内)从恩克拉多斯海洋深处的炎热区域迁移到表面的喷流,然后将二氧化硅喷射到E环中。
恩克拉多斯离太阳如此之远,它怎么会如此热呢?“最可能的加热机制之一是来自土星的潮汐力,”Hsu解释道。土星引力的拉扯可能在恩克拉多斯上引起很大的摩擦,加热其内部。但Hsu表示,这种摩擦可能不足以一直维持所需的温度。“即使是潮汐加热也无法解释我们迄今为止观测到的能量输出。因此,一种最流行的设想是,恩克拉多斯的热液活动并非持续不断;很可能是间歇性的。”
尽管如此,这项研究表明,在太阳系深处的小型太空岩石中仍然可能存在高温反应。此外,这项发现为寻找附近的系外生命带来了好消息。这些热液喷口的环境与大西洋底部的喷口相似,那里被称为失落之城。在那里,火山活动加热了冰冷的水,使奇特的生命形式得以繁衍。这种类比使得恩克拉多斯成为寻找外星生物的令人兴奋的前景。