“死星”之谜:土星附近物体的诡异行为令科学家震惊。有人猜测,这个外表异常的天体可能隐藏着难以想象的秘密。
对于看过《星球大战》的人来说,一眼就能明白为何土星的这颗卫星被称为“死星”。赫歇尔陨石坑的直径达135公里,几乎占据最小卫星Mimas三分之一的大小。造成这个陨石坑的小行星必定有几公里长。若这样的巨石撞击地球,将引发大规模灭绝。
土星的卫星Mimas(其表面巨大的赫歇尔陨石坑直径为135公里)与土星的距离约为400公里,几乎是月球与地球距离的两倍。像我们的月球一样,Mimas总是以同一侧面向土星,这种现象称为潮汐锁定。然而,它也会轻微转向,时而朝向一方,时而朝向另一方,这被称为“解放”。月球也有类似现象。若加速观察,这种现象会更加明显。
通过这些振荡特性,科学家构建了关于天体内部结构的概念——探究其内部构成。2005年至2017年间,卡西尼号探测器飞入土星系统,记录了Mimas轴的轻微振荡,揭示出令人惊讶的画面。
事实上,科学家早已从Mimas的质量与大小比例中得知,其密度低得令人质疑——与其完全由岩石构成的理论密度不符。由此推断,Mimas的核心为岩石,而核心周围则可能是水。此前认为,Mimas以连续的固态冰幔形式存在,定期遭受小行星撞击和坑洞形成。
然而,根据卡西尼号的数据,Mimas的内部结构可两个假设能有两种解释:要么其岩石核心被拉长成豆状,要么在厚达20-30公里的冰壳下隐藏着液态海洋。这两种可能性均被认可。豆状核心可能源于Mimas在靠近土星的位置形成,并受到其引力拉伸。
科学家对第二种解释尤为感兴趣。行星科学家一直对太阳系气态巨行星卫星上全球冰下海洋的现象感到惊奇。种种迹象表明,这样的海洋至少存在于木星的卫星木卫二内部,而Mimas的“邻居”之一——土卫二也有类似怀疑。木卫三和木卫四(均为木星的卫星)也受到同样关注。在距离太阳如此遥远的地方,为何这些小卫星上的水能保持液态?
答案在于巨行星的引力影响:卫星在轨道上绕行时,受到引力拉伸,当它们接近或远离巨行星时,引力作用使其形状略微变化,产生内部摩擦。这摩擦使得卫星内部变暖。科学家们依据卡西尼卫星所提供的数据,探讨了土星的卫星Mimas内部结构可能发生的几种变化。这一研究颇具趣味,因为Mimas大多数时间都在一个相对规则的轨道上绕土星运行,土星并未对其施加特别的“引力按摩”。然而,大约在5000万年前,其轨道略有延长,这可能与附近其他卫星的相互作用有关。自此,这些“热身练习”便得以启动。因此,若Mimas内部确实存在海洋,那么这片海洋在地质学意义上相当年轻。天体生物学家对此只能感叹,认为在如此短的时间内,生命在那里出现的可能性微乎其微。
