恩克拉多斯，土星的第六颗卫星，大小与英国相当，被数英里厚的冰覆盖。冰层之下是一个液态海洋，通过南部极地的一系列裂缝喷涌出地表，将持续不断的间歇泉喷射到太空中。这个间歇泉含有海底热泉、咸水，甚至甲烷的痕迹，这表明漆黑的海水中可能存在生命。
加州大学戴维斯分校的地球物理学家麦克斯韦尔·鲁道夫说，这颗卫星在太阳系中是独一无二的。他领导的一项新研究发表在《地球物理学研究快报》上，提出了一种解释“虎纹”和从虎纹中喷发出的间歇泉的理论。当恩克拉多斯在轨道上加热和冷却时，其冰壳会在压力下弯曲，使水向表面流溢。
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加热和冷却的循环是由卫星本身的运动驱动的。大约每亿年，恩克拉多斯绕土星运行的轨道形状会发生变化，从更圆的变为更椭圆，然后再变回圆形。当轨道更椭圆时，卫星被土星的引力挤压得更紧，然后释放。“这导致整个冰架被拉伸，几乎就像被揉捏一样，”鲁道夫说。仅仅是冰的轻微起伏就足以加热整个卫星并稍微融化外壳。
然后，当卫星的轨道变圆时，它的地壳再次冷却。冰架向下扩张到隐藏的海洋中。鲁道夫说，接下来发生的事情“对于任何将一瓶苏打水放进冰箱里的人来说，都是显而易见的”。“水结冰时体积的变化会导致压力积聚。在恩克拉多斯上，这种情况是全球性的。”
当压力变得过大时，外层冰会破裂，就像面包皮会在内部软物质膨胀时分裂一样。这种积聚需要数百万年，但裂缝会在几秒钟内出现，从地表开始，向下延伸约九英里，到达地下海洋。
裂缝只能到达南极地区，那里的冰最薄。“第一个裂缝是在（恩克拉多斯）北极还是南极形成，这有点碰运气，”鲁道夫说。“但一旦发生，它就会引发一系列导致虎纹裂缝的事件。” 在每个寒冷周期中，这个过程可能已经反复发生。
但仅仅压力并不能完全解释间歇泉。根据鲁道夫及其团队运行的模型，即使所有新形成的冰也不足以将水挤压到表面。而且恩克拉多斯的照片并没有显示出液态水流过卫星光滑外壳的明显痕迹。
在这里，罗切斯特大学的行星科学家 Miki Nakajima（她没有参与这项新研究）描述的一个过程可能起作用。2016 年，Nakajima 证明，如果液态水挤压到冰裂缝的一部分，它就能在真空的太空中开始自发沸腾。“我们知道地表的裂缝厚度，但我们并不真正知道里面发生了什么，”Nakajima 说。“它可能是一条直线；也可能很奇怪。” 蒸汽可以逃逸，因为即使是最狭窄的裂缝也可能发生沸腾。
通往海洋的任何一条裂缝都不会产生多少水。在裂缝深处，水可能会冒泡，站在地表的人会被细雾包围，而不是喷流。需要许多裂缝和管道才能产生人类从太空拍摄到的间歇泉。Nakajima 说，如果这个解释是正确的，那么恩克拉多斯上存在许多比虎纹更小的裂缝，天文学家还没有近距离看到它们。
其他力量也可能在起作用。溶解的二氧化碳或其他气体可能会像苏打水中的碳酸一样冒泡到地表，将水射向地表。去年在美国地球物理联盟会议上公布的未发表工作也表明，水可能是通过融化裂缝中的冰而不是从埋藏的海洋中释放出来的。
“我认为一切都有可能，”Nakajima 说。
鲁道夫的研究还考察了木星最著名的卫星之一欧罗巴，它既有冰壳，也有液态的地下海洋。但欧罗巴的半径大约是恩克拉多斯的五倍，引力引起的冷热循环不足以穿透其更厚的冰壳。
“我对这个模型能够解释恩克拉多斯，但不能解释欧罗巴感到非常着迷，”Nakajima 说。
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NASA 喷气推进实验室的欧罗巴专家 Elodie Lesage 在给《流行科学》的电子邮件中写道，没有直接证据表明木星卫星上有冰火山，尽管其表面的一些平原看起来可能是液态水造成的。但她指出，根据新的发现，欧罗巴上任何潜在的冰火山形成的*原因可能*与恩克拉多斯*完全不同*。“她解释说，‘液态水不太可能从欧罗巴的海洋上升到其表面。’取而代之的是，水可能以团块的形式嵌入地壳中，并在开始结冰时像‘被遗忘在冰箱里的苏打水罐’一样爆炸出来。”
恩克拉多斯最后一次由卡西尼号宇宙飞船在 2015 年进行探测，当时它飞越该卫星表面 30 英里；而关于欧罗巴冰喷发的数据主要来自远距离望远镜图像。计划于 2024 年发射的下一次欧罗巴任务。“（那里）发生的事情了解得更少，”鲁道夫说。
这种差异意味着，在这两颗卫星上，对外星生命的搜寻将以不同的方式展开。如果冰层深处有生物存在，恩克拉多斯的间歇泉似乎为我们提供了直接接触它们世界的机会。欧罗巴内部的任何东西可能都更难理解。
