自卡西尼號于2004年開始探索土星及其衛(wèi)星以來,其傳回的圖片和數(shù)據(jù)均顯示,土衛(wèi)二的表面布滿了裂縫和隕石坑。土衛(wèi)二的直徑只有310英里(約合498公里),表面覆蓋著一層厚厚的冰層,冰層下面則是一片液態(tài)水海洋。
科學家們近期指出,土衛(wèi)二的地核運動可能產(chǎn)生了足夠的熱量,使得地殼下面的水能夠保持液體狀態(tài)。因此,土衛(wèi)二被科學家認為是太陽系中最可能產(chǎn)生外星生命的星球之一。
本周三,卡西尼號探測器將從一股冰羽流中徑直穿過。該冰羽流位于土衛(wèi)二的南極地區(qū),科學家認為,它源自于冰殼下面的海洋,并透過地殼噴發(fā)出來。
NASA參與卡西尼號項目的科學家柯特·尼爾伯博士(Curt Niebur)說道:“在過去十年中,卡西尼號做出了許多重大發(fā)現(xiàn)。”
“對于NASA和其他參與卡西尼號項目的合作伙伴來說,穿越土衛(wèi)二表面的冰羽流將是一個絕佳的機會。屆時我們將能夠回答這一問題:‘在這樣一個冰封的海洋世界中,會存在生命的必備元素嗎?’”
在這次任務中,卡西尼號上搭載的儀器將收集噴射物樣本,并對其中的化學成分進行分析。
此前,卡西尼號也曾穿越過土衛(wèi)二表面噴發(fā)出的冰羽流,但本次任務將成為它離土衛(wèi)二表面最近的一次。在更低的海拔上,卡西尼號將能夠?qū)^重的分子進行探測,包括能證明生命存在的有機物等。
科學家們還希望,卡西尼號能夠借此機會探測土衛(wèi)二表面存在多少熱液活動情況,以及這些熱流對土衛(wèi)二的宜居性存在著怎樣的影響。
美國西南研究院的亨特·威特博士(Hunter Waite)是卡西尼號上離子及中子質(zhì)譜儀團隊的領導人,他表示:“如果能確認土衛(wèi)二的冰羽流中含有氫氣分子,我們就能找到另一條證明土衛(wèi)二的海床上存在熱液活動的證據(jù)。”
“其中,氫氣的數(shù)量能夠反映土衛(wèi)二上熱液活動的規(guī)模。”
卡西尼號將于今年12月19日最后一次飛越土衛(wèi)二,并測算土衛(wèi)二內(nèi)部散發(fā)出多少熱量,飛行高度將為3106英里(約合4998公里)。
該探測器離土衛(wèi)二最近時,距其表面僅16英里(約合25公里),但在飛越冰羽流時,其所在高度比這次任務要高得多,因此大多數(shù)噴發(fā)物已經(jīng)消散殆盡。
而在本周即將進行的任務中,科學家們將獲得一次寶貴的機會,對冰泉中包含的化學物質(zhì)進行詳細檢測。
這些冰羽流的源頭是土衛(wèi)二表面的間歇冰泉,它們每小時向空中噴出250千克的水蒸氣、冰粒及揮發(fā)性化學物質(zhì),時速高達1360英里每小時(約合2188公里每小時)。
科學家拿這些間歇冰泉與地球上的熱液噴口進行了對比——在地球的海床上存在著一些火山裂縫,當海水滲入這些裂縫中時,水溫會變得很高。在海洋中最為陰冷幽深的角落里,熱液噴口周圍復雜的化學物質(zhì)為大量生物提供了一片賴以生存的綠洲。
科學家希望,通過使用卡西尼號上搭載的宇宙塵埃分析儀器,這次飛掠任務將使我們更好地了解土衛(wèi)二冰羽流中的化學成分。
卡西尼號于2004年抵達土星系統(tǒng),而一年之后,卡西尼號首次發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)二表面噴射出的冰羽流。在土衛(wèi)二如“虎紋”般的表面結(jié)構(gòu)上,分布著約100座間歇冰泉,而人們認為這些間歇冰泉便是冰羽流的來源。此外,土衛(wèi)二上4道寬達1.2英里(約合1.9公里)的裂縫也被認為是高強度火山活動的所在地。
本次任務中,卡西尼號將下降到前所未有的新高度,并希望借此檢測到包括有機物在內(nèi)的更重、質(zhì)量更大的分子。卡西尼號上搭載的宇宙塵埃分析器每秒能夠檢測1萬個粒子,科學家希望借此弄清土衛(wèi)二的噴發(fā)物中包含多少化學物質(zhì)。
薩斯查·科恩普夫博士(SaschaKempf)帶領的團隊將在科羅拉多大學對數(shù)據(jù)進行分析,他表示:“我們的答案不可能是模棱兩可的。本次任務獲得的數(shù)據(jù)要么符合我們關于冰羽流產(chǎn)生化學物質(zhì)速率的模型,要么說明在冰羽流的形成原理上,我們還得三思。”
科學家還希望,這次飛掠土衛(wèi)二的行動能夠解開另一謎團:土衛(wèi)二表面的冰羽流究竟是獨立的柱狀,還是蜿蜒的簾幕狀,還是兩者皆有。
由于這些觀測結(jié)果在天體物理學上具有十分重要的意義,科學家表示,在數(shù)月之后,他們才能發(fā)表詳細的研究結(jié)果。
科學家認為,在土衛(wèi)二的冰殼下方,存在一片全球性的液態(tài)水海洋。在土衛(wèi)二的南極周圍,冰粒和水蒸氣透過地殼噴射而出。
近日,NASA的卡西尼號太空探測器將從土衛(wèi)二表面最大的冰羽流之一中穿過,科學家希望借此對土衛(wèi)二冰殼下面的海洋獲得更多的了解。
土衛(wèi)二表面的冰殼上布滿裂縫和隕石坑,說明這是一顆地理上很活躍的衛(wèi)星。
科學家認為,在土衛(wèi)二的冰殼下方,存在一片全球性的液態(tài)水海洋。在土衛(wèi)二的南極周圍,冰粒和水蒸氣透過地殼噴射而出。
本月上旬,卡西尼號飛掠土衛(wèi)二時,拍攝下了表面的隕石坑。隕石坑上存在大量裂縫,與月球表面很相似。
卡西尼號上搭載的儀器將收集噴射物樣本,并對其中的化學成分進行分析。此前,卡西尼號也曾穿越過土衛(wèi)二表面噴發(fā)出的冰羽流,但本次任務將成為它離土衛(wèi)二表面最近的一次。在更低的海拔上,卡西尼號將能夠?qū)^重的分子進行探測,包括能證明生命存在的有機物等。
自2005年以來,卡西尼號曾多次從土衛(wèi)二表面飛過。它提供的證據(jù)顯示,在土衛(wèi)二的冰殼下面,存在一片全球性海洋