土衛二南極發熱功率達158億瓦 _探測器

這張圖表采用的數據來自卡西尼探測器。顯示土衛二南極釋放熱量的功率遠高于科學家們先前的估算
根據美國宇航局噴氣推進實驗室官方網站報道，近期通過對該機構所屬卡西尼探測器所收集數據進行的進一步分析，科學家們發現土星的一顆衛星：土衛二(Enceladus)南極地區的產熱功率可能遠大于先前認為不可能的數值。有關這一研究的論文報告已經發表在了3月4日出版的《地球物理學研究雜志》。
土衛二南極地區遍布裂谷，并正向外釋放大量的熱量。根據卡西尼飛船搭載的合成紅外光譜儀(CIRS)獲取的數據，研究人員發現這里向外散熱的功率約為158億瓦特，這大約相當于美國黃石國家公園中熱泉產熱功率的2.6倍，或者20座火力電站的總功率。根據卡利·霍維特(Carly Howett)的說法，這比先前科學家們的估計高出了一個數量級。霍維特是一位在美國宇航局西南研究所工作的博士后研究生，是合成紅外光譜儀設備科學組成員。
他說：“產生如此高的產熱率的內在機制目前還不明了，但是它確實對現有有關其長期產熱機制的模型提出了挑戰。”
有關土衛二南極地區處于地質活躍狀態的發現始于2005年，現在已經確認這些地質活動大都集中于4條幾乎相互平行的狹長裂谷附近。這幾條裂谷平均延伸超過130公里，寬約2公里，因為從太空看上去很像老虎的花紋，被科學家們戲稱為“虎斑地區”(tiger stripes) 。卡西尼的考察還發現從這些裂隙中不斷噴出大量冰晶和水汽。這些物質不斷拋入太空，形成壯觀的“太空溫泉” 。測量還顯示，由于地熱上涌，這些裂隙地區的溫度要略高于周邊。
而隨后于2007年進行的一項研究顯示，假設土衛二的內部熱源主要來自與另一顆土星衛星：即土衛四(Dione)的軌道共振引發的潮汐能，那么從長期來看，其平均釋熱功率應當不超過11億瓦特。而考慮土衛二內部的放射性元素衰變產生的熱量，也僅能提供額外的約3億瓦特熱量。
而最近的這次研究，參與的成員還包括另一位宇航局西南研究所合成紅外光譜儀小組成員約翰·斯潘塞(John Spencer)，以及宇航局戈達德空間飛行中心的約翰·佩爾(John Pearl)和馬西·瑟古拉(Marcia Segura) 。他們所用的數據獲取于2008年，覆蓋了整個土衛二南極附近區域。
對于這種超量的熱流功率，一種可能的解釋是，由于土衛二的軌道比較特殊，在土星和土衛四的共同作用下，其軌道會發生周期性的改變，從而導致周期性的熱流功率上下起伏。這就意味著卡西尼飛船非常幸運，在觀測期間正好趕上了土衛二的熱流功率峰值期。霍維特表示：這次的新發現再次大大增加了土衛二內部存在液態水的可能性。
最近，科學家們發現土衛二南極噴發出的一部分冰晶物質富含鹽分，很有可能是土衛二地表以下海洋中的海水與富含礦物質的巖石內核接觸后形成的。假設土衛二固體巖石內核，以及表面的冰封固態外殼之間存在一層液態水海洋，或僅僅在南極地區存在一個“南極海”，那么這都將大大增加其由于潮汐作用產生的熱量，因為易流動的液態水將大大增加潮汐作用引發的起伏摩擦。
霍維特說：“這里存在液態水的可能性，潮汐產能的機制，以及在噴流中檢測出的有機物(富碳物質) ，都讓土衛二成了天體生物學家們非常感興趣的目標。”
卡西尼-惠更斯探測器項目是美國宇航局，歐洲空間局以及意大利航天局三方合作的產物。其中由歐洲負責設計制造的惠更斯號著陸器于2005年1月14日成功登陸土星最大的衛星——土衛六，創造了人類有史以來登陸的最遠記錄。
噴氣推進實驗室(JPL)為美國宇航局科學任務董事會管理整個項目，并負責卡西尼飛船的設計、開發和制造。合成紅外光譜儀(CIRS)小組率屬于宇航局戈達德空間飛行中心，該機構總部位于馬里蘭州，他們制造了CIRS設備。
【土衛二南極發熱功率達158億瓦】
新浪科技(晨風)