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通过Enceladus冰冷表面上的裂缝爆发了水 - 新研究揭示了物理学

时间：2022-03-18 13:25:03 来源：

首先看到了Cassini使命到土星，Enceladus的“Tiger Stripes”就像我们的太阳系中的别有别名。

新的研究揭示了对气体喷水从月球冰冷的表面爆发的裂缝的物理学。

由于其地下海洋，土星的冰冷月球对科学家来说非常感兴趣，使其成为在其他地方寻找生活的人的主要目标。Carnegie's Doug Hemingway领导的新研究揭示了洋水从月亮冰冷的表面爆发的裂缝的物理学，使其南极成为一个不寻常的“Tiger条纹”的外观。

“首先看到了Cassini使命的土星，这些条纹就像我们太阳系中所知的那样，”领先作者海明威解释说。“它们平行且均匀间隔，长约130公里，除35公里。是什么让他们特别有趣的是，即使我们说话，他们也经常爆发水冰。没有其他冰球或卫星有什么相当喜欢的。“

与加州大学的Max Rudolph一起使用UC Berkeley的Max Rudolph，Hemingway使用了模型来调查允许虎条纹裂缝形成并留在封口中的物理力量。他们的发现是由自然天文学出版的。

该团队特别感兴趣地理解为什么条纹只在月亮的南极上存在，而且还热衷于为什么裂缝如此均匀间隔。

第一个问题的答案结果是有点硬币折腾。研究人员透露，弥补Enceladus的虎纹条纹的裂缝可以在任何一个杆上形成，南方刚刚突破开放。

由于其轨道的偏心，Enceladus经历内部加热。有时候靠近土星，有时候是一个更远的东西，这会导致月球略微变形拉伸和放松 - 因为它响应了巨型星球的重力。这是这个过程，使月球能够完全固体冻结。

形成裂缝的关键是月亮的杆子经历了这种重力诱导变形的最大影响，因此冰盖在它们上最薄。在Enceladus逐渐冷却期间，一些月亮的地下海洋将冻结。因为水随着冻结而膨胀，因为冰冷的地壳从下面变得厚度，因此底层海洋的压力增加，直到冰壳最终分裂，产生裂缝。由于它们相对薄的冰，杆子最容易受到裂缝。

研究人员认为，在巴格达市之后命名的裂缝是第一个形成的。（条纹被命名为在一千个和一晚的故事中提到的地方，也称为阿拉伯夜。）但是，它并没有只是再次冻结。它保持开放，允许海水从其裂缝中喷洒，又引起了三个形成了三个更平行的裂缝。

鲁道夫说：“我们的模型解释了裂纹的规则间距。”

由于来自地产海洋的喷射冻结了沿着巴格达裂缝的边缘的冰雪和雪的重量，从冰袋裂缝的边缘构成的额外分裂。这种重量在冰盖上增加了一种新的压力。

“这导致冰盖弯曲足以掀起约35公里的平行裂缝，”Rudolph补充道。

裂缝保持开放和爆发也是由于土星的重力的潮汐影响。月亮的变形是使伤口愈合 - 反复加宽和缩小裂缝和冲洗水中，从而防止冰再次关闭。

对于较大的月亮，其自身的重力将更强壮，并防止额外的骨折一直开放。因此，这些条纹只能在Enceladus上形成。

“由于这些裂缝感到稳定，我们已经能够对Enceladus的地下海洋进行进行进行，而且由天体生物学家心爱的人，我们认为了解形成和维持器的力量是很重要的，”海明威表示。“我们对月球冰冷壳经历的物理效果的建模指向可能允许这些独特条纹的潜在独特的事件和过程序列。”

阅读奇怪的爆发“老虎条纹”在土星的冰冷月亮中终于在这次发现中终于解释了。

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参考：道格拉斯·海明威（Douglas J.Hemingway），麦克斯韦·L·鲁道夫（Maxwell L.Rudolph）和迈克尔·漫画（Michael Manga）撰写的“土卫二上的级联平行裂缝”，自然天文学，DOI：
10.1038 / s41550-019-0958-x

这项工作得到了美国宇航局和美国国家科学基金会的支持。

这项工作是基于NASA / ESA卡西尼号飞往土星的任务所收集的数据。


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