土卫二冰壳之下发现海洋

据一项采用美国国家航空航天局（NASA）卡西尼土星探测器发回的数据进行的最新研究发现，在地质活动频繁的土星卫星之一土卫二的冰壳下面存在一个全球性海洋。

研究人员发现，土卫二围绕土星转动时出现的轻微晃动，只能说明它外部的冰壳并未与星体内部冻成一体，这就意味着土卫二内部可能存在一个全球性海洋。

这一发现说明卡西尼探测器在土卫二南极附近断裂区域观测到的包含水蒸气、冰粒和简单有机细胞生物的细微喷雾正是来源于冰壳之下巨大的液态水库。上述研究论文本周在线发表在Icarus月刊。

早前对卡西尼探测器数据进行的分析认为，在土卫二的南极地区可能存在一个透镜状的水体或海。然而，卡西尼探测器几次近距离飞越土卫二南极地区收集的引力数据表明冰壳下的海极有可能是全球性的。最新的研究结果-基于卡西尼探测器影像进行的一项独立证据链分析-终于证实了土卫二冰壳下的海洋是全球性的。

上述研究论文的主要作者、纽约伊萨卡康奈尔大学卡西尼影像项目组成员彼特.托马斯说：“这的确是一个高难度研究课题，需要多年的观察以及涉及多个专业领域的计算，但我们可以自信地说，我们终于找到了正确答案。”

卡西尼探测器科学家分析研究了自2004年年中环绕土星飞行以来卡西尼探测器拍摄的土卫二长达7年的影像资料。他们在数百张影像图片上详细标注土卫二的特征位置，多是环形山，目的是为了高度精确地测量土卫二转动过程中发生的变化。

结果，科学家们发现土卫二在环绕土星时出现了轻微但可测量的晃动。由于冰封的土卫二并非一个正球体-同时土卫二在环土星轨道的不同区域运行速度快慢略有不同-体积巨大的土星在旋转时会轻微地推开或拉近土卫二。

研究小组将测量到的土卫二振动数据输入到不同的实验模型之中，试图验证土卫二的内部结构，包括假设土卫二的冰层是由表及里完全封冻。

加州山景城SETI研究所参与卡西尼研究项目的科学家马修.迪斯卡内诺也是上述研究论文的合作者之一，他说道：“假如土卫二的表面和内核是紧密相连的话，其内核就会有巨大的重量，晃动也会比我们观察到的要小得多。研究结果证明，土卫二内部一定有一个全球性的液态层将表面冰壳和内核分离开来。“

本文前面的图片是推测的土卫二内部构造示意图，清晰反映了土卫二岩石内核与冰封地壳之间存在的一个全球性液态水组成的海洋。注意，构造图中各个层面的厚度并非按照实际比例绘制。