土卫二中不稳定的海洋，是一片沉寂？还是生机勃勃？

故事 07-04 来源：天文在线

卡西尼号太空船对恩克拉多斯（土卫二）的观测显示，其表面下或许有一个成分为水的海洋。海伦·梅纳德·凯斯利进行了更仔细的观察。

图解：卡西尼获取了恩克拉多斯上的一幅高分辨率图像，展现了其迷宫般的冰雪世界。其表面似乎是由软化的火山口和复杂、断裂的地形混合形成。- 美国宇航局/喷气推进实验室/空间科学研究所。

这个结果由罗马第一大学的卢西亚诺·艾斯及其同事发布在《科学》的月刊中，将这片海洋的位置定位在恩克拉多斯的南极附近。我们在过去的文中简略地提到了这一发现，但这一结果令人非常震惊，值得更加深入的注意。

这颗卫星体型很小，南极到北极点的距离仅仅为500km，而这样小的一个星体按理说并不能够产生足够的热量在其星体上维持任何液体的存在。卡西尼飞船从2004年起就绕着土星和其卫星飞行，在一系列对这颗冰雪卫星的重力场进行的复杂测量发现中，这一发现是最近的。

数据显示，恩克拉多斯上的引力在不同位置都有很大的差距，表明其冰雪表面下存在一个并不稳定的内部结构。

2010年4月，在一次对恩克拉多斯的近天体飞行探测中卡西尼号将其通信盘掉转方向朝向地球，将推进火箭断掉，向恩克拉多斯滑行。在其26小时的低空飞行中，卡西尼号离恩克拉多斯表面近到只有100km。在这段时间，深空网络（一组全球大型射电望远镜，包括堪培拉）持续检测卡西尼号的速度，两者共同合作，深空网络便可以通过测量卡西尼号的信号探测到小至每秒0.2mm的变化，而鉴于这颗卫星离地球有12亿公里远，这样的精确度着实让人惊异。

图解：一位艺术家对卡西尼号低空飞过土卫恩克拉多斯的印象图画 –图源：美国宇航局/喷气推进实验室

通过测量这些微小的速度变化，负责卡西尼号的科学家们能够探测到这颗土卫的引力对卡西尼号的不同作用。这种数据，和2010年11月至2012年5月间进行的近天体飞行探测得到的类似结果表明，恩克拉多斯上不同地方的引力差异很大，同时也表明，在其冰雪表面下，存在一个不稳定的内部结构，物质的密度越往北半球越大。对艾斯及其同事来说，最有可能的解释是有一片海存在于南极附近的冰层下。

存在于表面下的海洋并不是解释引力数据唯一的方式，但它的确能够解释卡西尼号第一次近天体飞行探测的两个不寻常的发现。2005年传回的一幅图像显示了南极表面巨大的裂缝。这个裂缝被取名为“虎纹”，在之后的一些发现中，虎纹显示为活跃的向太空中喷射易挥发物质的裂缝，这些物质包括水。

图解：一幅示意图说明了土卫恩克拉多斯可能的内部结构，南极存在一处海洋，发散射出的水流从地壳的裂缝涌出。 - 图源：美国宇航局/喷气推进实验室/加利福尼亚理工学院

另一条表明恩克拉多斯南半球有某些事情正在发生的线索来自2009年这片区域的一次巨大热量输出。15800兆瓦的的功率远远超过了地球上任何一座发电站的输出。在这片冰域之下到底发生了什么，以致于释放了这么多能量，至今还是一个迷，但能够确定的是，这样多的热量，足够阻挡一个海洋的水结冰。

更多的引力数据能让我们排除或者是考虑这片海洋是否存在于恩克拉多斯的全部范围（木卫欧罗巴的磁场数据显示便是如此）。但目前还没有下一次近地探测的计划。当卡西尼号转向地球时，其上的许多科学仪器由于并未指向这颗卫星的表面，所以并不能够工作。卡西尼也在仅剩下不多的时间里工作，它的首要任务在2008年就结束了，对土星、土星环和其卫星的进一步调查是否能有更多的发现，还不能确定。