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土卫二表面持续降雪 表层地质可做最佳滑雪场

据报道,美国德克萨斯州休斯顿市月球和行星学会的保罗·申克(Paul Schenk)博士对土卫二的全球高分辨率绘图显示这颗土星最独特的冰冷卫星正在下雪。特细的雪花冰晶覆盖在土卫二表面非常适合于滑雪。他将这项最新研究报告发表在10月3日法国南斯市召开的2011年度欧洲行星科学大会和行星科学部联合会议上。
卡西尼探测器拍摄到的土卫二冰雪表层,称这种表面结构非常适合于滑雪
全球彩色绘图和表层厚度测量显示雪花冰晶体以可预测模式降落在土卫二表面,对雪花沉积层绘图表明细微的羽状雪花和表面热量源处于相当持久状态,可持续数千年,甚至数千万年之久,土卫二表面覆盖着由细微冰晶体形成的厚冰层。
申克说:“卡西尼探测器机载仪器最新发现显示当前土卫二处于活跃冰晶微粒降低和蒸发过程,这是一项行星科学革命性研究成果。今年初,我们发表研究报告称土卫二羽状物质覆盖在这颗卫星表面,目前我们证实土卫二表面厚厚的沉积层是由降雪细微雪花形成。”
2010年,马克斯·普朗克协会的萨莎·康普夫(Sasha Kempf)博士和德国波茨坦大学于尔根·施密特(Juergen Schmidt)博士及同事发表的一项研究报告显示,在土星引力作用影响下的羽状微粒轨迹模型表明一些微粒以不同寻常的方式抵达土卫二表面。可预测最重的沉积物质将位于卡西尼探测器对面经度线两侧。同时,申克和同事进行的全球彩色绘图也显示,在卡西尼探测器对面经度线两侧存在全球对称性蓝色物质。对比这两项研究的绘图模型将证实土卫二表面微粒沉积物的可预测性。
证实羽状降落物质存在的可能性使申克和同事搜寻羽状微粒沉积在土卫二表面的物理证据,他们对羽状结构地点以北最高分辨率图像进行了检测,最高分辨率可达到12米,图像显示带有幽灵状地形波动的不同寻常地形结构表明掩埋着较古老的地质裂隙和陨坑。通过对该区域的高分辨率地形绘图,他们发现一些深遂峡谷的边缘出现坡度变化,其中最大的峡谷深500米,宽1500米,与美国科罗拉多州的黑色峡谷完全不同。
羽状降落物质和深遂峡谷壁的坡度骤变表明在固体冰物质顶部存在着松散物质层,在全球彩色绘图中,这一松散物质层被认为沉积的羽状沉积物,形成覆盖土卫二表面的地幔冰层。这一冰层平均厚100米。
细微的羽状雪花和表面热量源处于相当持久状态,可持续数千年,甚至数千
万年之久,土卫二表面覆盖着由细微冰晶体形成的厚冰层。
因此基于目前我们所知晓的情况,土卫星表面将是怎样的呢?以地球作为参照对比,羽状沉积模型表明土卫二表面物质沉积速度非常缓慢,每年沉积层增厚不足千分之一毫米,100米厚的沉积层需要数千万年时间。这是非常重要的,暗示着上升暖流热量源可以长久地在没有补给的状态下,能够蒸发羽状冰晶物质,并在冰壳之下维持任何液态水。
土卫二的表面是否适合于滑雪呢?申克说:“雪花冰晶微粒直径仅有1-2微米,甚至比爽身粉还细微。它们将成为滑雪场地最理想的基层物。”发现土卫二奇特的滑雪表层对于我们未来理解内部热量机制控制羽状冰晶微粒以及当前我们所看到的土卫二表面绝缘性质具有重要意义,在2012-2015年卡西尼探测器延期任务中,研究人员通过未来观测的高分辨率图像将进一步揭晓土卫星更多的谜团。

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