美国太空总局的伽利略号探测器在1998年拍摄的一张照片近期吸引了一组研究团队的注意。这张照片是木卫二欧罗巴上的马南南陨石坑(Manannán Crater),画面中的陨石坑内呈现辐射状的星形纹路。该研究认为这种地形可能是陨石撞击后,熔融盐水喷发所形成的,相关论文发表在《行星科学杂志》(The Planetary Science Journal)上。
伽利略号探测器于1998年5月拍摄的木卫二星状马南南陨石坑(图右)的合成形象。(Source:JPL)
这项研究是由美国行星科学研究所、佛罗里达中央大学、NASA喷射推进实验室(JPL)等机构科学家共同进行,其中来自佛罗里达中央大学的劳伦·麦基翁(Lauren Mc Keown)也研究了火星南极附近风化层中形成的星状结构。他们将研究成果应用于其他星体表面,包括木卫二。火星上的星状地形是由季节性干冰层下方逸出的气体侵蚀尘埃和沙粒形成的,而团队对木卫二的研究认为这种星形地形可能是在陨石撞击后形成的。
地球上有时也会在结冻的湖面上看到类似的图形。地球上的“湖星”通常是因为结冻湖面上积雪的重量将冰面压出孔洞,使湖水可以从孔洞中渗出。由于湖水向外流动速度有快有慢,因此让积雪融化区域出现差异,进而形成辐射状的星形图案。研究团队认为在木卫二上的情况,可能是在陨石撞击后,地下盐水库喷发而形成的图案。
地球上的湖星。(Source:Lauren Mc Keown)
为了检验他们的形成假说,团队还进行了实地和实验室实验,在科罗拉多州布雷肯里奇(Breckenridge)观察湖星,并在JPL的低温箱中使用液态氮冷却的木卫二冰模拟物重现过程。他们让水在不同温度下流过模拟物,发现即使在极低的温度(-100°C)下也会形成类似的星状图案,该持了同样的机制在陨石撞击木卫二后可能发生的观点。(点此看模拟动画)
通过这项发现再搭配计算机模拟,未来科学家可以从地形来推测估计地下盐水库的深度和寿命,作为评估木卫二上生命存在可能性的依据。NASA的木卫二快艇预计在2030年抵达木星,科学家希望借由探测器上头的高分辨率相机能带给研究更多资讯。
(首图为木卫二,来源:ESA)
