卡西尼号探测器捕捉到土卫二打嗝瞬间

土卫二表面地形。2008年10月5日，美国宇航局“卡西尼”号探测飞船飞临土卫二上空，捕捉到这颗地质活跃的卫星的表面地形图。

据美国太空网报道，美国宇航局“卡西尼”号探测飞船近日捕捉到土星的冰质卫星土卫二正在“打嗝”并喷出热量和冰的情景。科学家们由此认为，土卫二冰质外壳应该经常会喷出相对温暖的冰，这一发现将有助于解释此前为什么会在该卫星表面探测到神秘的热量。

美国加州大学圣克鲁兹分校行星学家弗朗西斯-尼莫是本项研究的主要负责人之一。尼莫认为，“卡西尼”号很明显捕捉到土卫二正在“打嗝”。大约四年前，“卡西尼”号就曾发现了土卫二南极地区流动的热量，这些热量大约为60亿瓦特，至少相当于地球上十几个发电厂的电量或是相当于地球上同样大小的区域所产生的热量的至少三倍。

“卡西尼”号后来还发现，该地区正在以气体的形式快速地向外喷射氩元素。这些氩元素都来自于正在进行放射性衰变的岩石，而且保持众所周知的衰变速率。经计算表明，土卫二不可能持续地以这种速率一直产生热量和气体。

土卫二的南极地区一直都是充满了神秘感，常常令科学家们感到迷惑不解。土卫二北极地区布满陨坑的平原年龄大约为42亿年，赤道附近的萨拉迪博-普兰尼提亚地区的历史可追溯至37亿年前到1.7亿年前，而南极地区的历史明显不足1亿年，甚至只有50万年。

对于土卫二南半球神秘的热量、氩气以及不可思议的年轻程度，科学家们根据“卡西尼”号最新探测数据给出了合理的解释。他们认为，答案应该来自土卫二的内部。科学家们根据地球的地壳特点，研制了土卫二的计算机模型。计算机模型也显示，土卫二内部产生的热量会周期性地以温暖、明亮的冰气泡形式释放出来，它就好像是蜡灯中正在上升的被加热的蜡气泡。温暖的气泡上升过程中会搅动更冷、更重的冰下降进入土卫二内部，从而不断地搅动、更新土卫二的表面。

当然，这种所谓温暖气泡的“温暖”只是相对的。尼莫表示，这些气泡的温度可能刚刚处于冰点以下，大约为32华氏度(约为0摄氏度)，而该地区的温度则低达零下316华氏度(约为零下193摄氏度)。

计算机模型显示，这种搅动周期大约持续1000万年，而平静期会持续大约1亿年到20亿年。平静期也就是土卫二的冰质表面没有受到这种搅动。这些罕见的搅动阶段持续时间加起来也只有土卫二历史的1%到10%之间。尼莫介绍说，“这些搅动期非常罕见，而‘卡西尼’号恰好在最近的搅动期内取得了这一发现。”尼莫认为，只要发现土卫二表面哪里出现冰层萎缩和分离，就可以知道那里热量上升和下沉的趋势。

“卡西尼”号项目组科学家鲍博-帕普帕拉尔多认为，“新模型帮助我们解决了关于土卫二最复杂的神秘问题。南极地区表层为什么会如此年轻？土卫二南极大量的热量究竟是如何冒出来的？这些都是长期困扰我们的难题。”

“卡西尼”号此前所发现的氩气也是在这些搅动期内被带出来的。尼莫解释说，“如果氩气一直在向外喷射，那么在不到1000万年时间内，它就会喷射殆尽。但事实上它只是偶尔向外喷射，重复着关闭、积聚然后再喷出的过程。‘卡西尼’号的发现并非是发生于土卫二南极的偶然事件。”