太空探索／土衛二　極可能有個沛綠雅海洋

2011/2/15   (9726)   原稿來源: http://www.nownews.com/2011/02

生活中心／台北報導

多年來，科學家們不斷爭議地處土星環外圍的土衛二（Enceladus）表層下方是否有廣袤的海洋？現在，根據卡西尼號（Cassini）最新的觀測證據，土衛二表層以下可能不只是有海洋，而且這個海洋很可能是像汽水一樣會冒泡泡，是個對微生物相當友善的生存環境。

卡西尼號太空船於2005年以近距離飛掠土衛二，地球物理學家原本認為這顆衛星不過就是個冰質、寒冷、死寂的無趣世界，觀測結果卻讓這些專家驚訝得跌破眼鏡！土衛二表面竟有不斷從虎紋裂縫（tiger stripes）噴出由水蒸氣、冰粒和有機化合物組成的噴泉；鄰近另一顆幾乎與土衛二差不多大的土衛一（Mimas），一如科學家預期的死寂，相較之下，土衛二可就像個過動兒般活動不止。



許多科學家認為這些冰泉應該是衛星內部有大量水體的證據。近地表處有液態水窟，水溫接近攝氏0度，可能就是冰泉的來源。然而卡西尼號僅在冰泉氣體中偵測到碳、氫、氧、氮和各種碳氫化合物，卻一直沒偵測到一般海洋通常會含有的「鹽（salt）」。這個問題在2009年的卡西尼號宇宙塵分析器（cosmic dust analyzer）上得到解答：卡西尼號居然在一個意想不到的地方發現鹽的蹤跡，原本僅針對冰泉的氣體觀測，沒想到鈉鹽、鉀鹽及碳酸鹽是被鎖在噴泉的「冰粒」裡。這些物質必定來自海洋，海洋中溶解的物質必定與這些冰粒組成成分類似。

卡西尼號最近一次觀測資料發現，虎紋裂縫的溫度測量顯示此處的溫度約攝氏零下83度（絕對溫度190K），表示熱源來自星體內部，足以融化某些地下冰，製造地下水窟。（卡西尼號發現土衛二的噴泉叢聚熱點：http://www.nownews.com/2010/03/01 /91-2574644.htm）所以，現在的問題不在是有沒有液態水存在，而是變成：這些地下水窟的水量有多少？是否足以形成海洋？這些水有多少可以脫離數十公里厚的冰殼壓制而逃脫到土衛二表面？

目前科學家提出一個理論，假設：土衛二表層下的水深處溶有大量氣體，這些氣體會在水中形成氣泡，就像蘇打水一樣。而蘇打水的密度小於冰，這些帶氣泡的液體會快速上升，穿過冰層而抵達表面。這些快速上升至表層的水大都漫向側邊，讓表層約90公尺厚的冰蓋加溫；其中一部分先被困在地下水窟中，隨著壓力不斷增加，最後就會透過某個小洞噴發至衛星表面。就像打開易開罐的汽水一樣，一不小心就被快速噴出的汽水噴了滿手。這些科學家戲稱歐羅巴（木衛二）和土衛二這些可能存在的海洋是「沛綠雅海洋（Perrier Ocean）」。（沛綠雅是法國產的氣泡礦泉水）

不過還有個未解之謎是：體積並不大的土衛二，加熱的能量來源究竟從何而來？某些科學家認為很可能是土星強大重力引起的潮汐作用所致。事實上，土星強大潮汐力已經讓土衛二的外型在公轉過程中會稍稍改變，這個體積改變的過程很可能會在土衛二內部因摩擦力而產生熱能，甚至製造足以融化冰層的火山活動。

然而，無論土衛二的熱能來自何處，土衛二的內部有許多條件都符合生命誕生與生存，例如液態海洋、有機質，以及有個能量來源等，如同地球上的有機體生存在的環境。目前無人確知土衛二內部的冰層發生什麼事，不過本來以為無聊透頂的小衛星，現在看來，它的精彩故事似乎還有得說的呢！（文／引用自臺北天文館網路天文館網站）

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