軌道離心率可能導(dǎo)致土星衛(wèi)星Mimas上年輕的地下海洋

來源：桑間濮上網(wǎng) 編輯：探索時間：2025-12-10 09:03:37

Mimas冰殼演化的說明，其中冰殼厚度（y軸）的離心率變化滯后于離心率衰減（反向x軸）。時間增加到繪圖的致土右側(cè)，而偏心率減小。星衛(wèi)星點A、上年B和C具有相關(guān)的地下內(nèi)部結(jié)構(gòu)卡通，其中平衡冰殼厚度（淺藍(lán)色虛線，海洋“EQ厚度”）隨著離心率的軌道下降而移動到更厚的值。因此，離心率冰殼將首先變薄，致土然后達(dá)到暫時的星衛(wèi)星熱平衡，最后變厚。上年來源：uux.cn/Alyssa Rhoden
（神秘的地下地球uux.cn）據(jù)行星科學(xué)研究所（Alan Fischer）：土星的衛(wèi)星Mimas可能已經(jīng)形成了一個巨大的地下海洋，因為它的海洋軌道離心率降低到目前的值，并導(dǎo)致其冰殼融化變薄。軌道
行星科學(xué)研究所高級科學(xué)家馬修·E·沃克說：“在我們之前的工作中，我們發(fā)現(xiàn)，Mimas要成為今天的海洋世界，它在過去一定有一個厚得多的冰殼。但由于Mimas的離心率在過去會更高，從厚冰到薄冰的路徑就不那么清晰了。”。“在這項工作中，我們表明，即使由于潮汐加熱導(dǎo)致離心率下降，冰殼目前也有變薄的途徑，但從地質(zhì)學(xué)角度講，海洋一定非常年輕。”
沃克是《地球與行星科學(xué)快報》上發(fā)表的“Mimas內(nèi)年輕海洋的進(jìn)化”一書的合著者。西南研究所的Alyssa Rose Rhoden是主要作者。
沃克說：“離心率是潮汐加熱的驅(qū)動因素。目前，與其他活躍的海洋衛(wèi)星（如鄰近的恩克拉多斯）相比，離心率非常高。我們認(rèn)為潮汐加熱是導(dǎo)致目前外殼變薄的熱源。”。“然而，潮汐加熱不是自由能，所以當(dāng)它融化外殼時，它會將能量從軌道中拉出來，從而降低離心率，直到它最終使其循環(huán)并關(guān)閉整個軌道。”
當(dāng)Mimas的離心率是當(dāng)前值的兩到三倍時，融化就開始了。Mimas在過去1000萬年的進(jìn)化過程中，一個不斷變薄的冰殼與其地質(zhì)狀況相一致。
沃克說：“一般來說，當(dāng)我們想到海洋世界時，我們不會看到太多的隕石坑，因為環(huán)境重新浮出水面，最終會抹去它們，比如木衛(wèi)二或恩克拉多斯的南極。赫歇爾隕石坑的形狀、中心峰和未被破壞的內(nèi)部要求它的外殼在過去赫歇爾形成時一定更厚。為了獲得我們觀察到的隕石坑形態(tài)，它被撞擊時的外殼必須至少有55公里。”。
“隕石坑可以通過其形態(tài)提供關(guān)于海洋存在和冰殼厚度的線索，例如隕石坑直徑和深度之間的比率以及中心峰的存在。”
Mimas的半徑不到200公里。由冰和液體組成的外層水圈的厚度大致估計約為70公里。根據(jù)歲差（旋轉(zhuǎn)體軸的旋轉(zhuǎn)運動），目前對冰殼厚度的估計為20至30公里，或者距離天平動（月球自轉(zhuǎn)速度的輕微擺動，使其看起來像是來回點頭）測量的24至31公里的較窄范圍，在撞擊巖石之前，會留下約40至45公里深的海洋。
沃克說：“我們可能在一個特別有趣的時刻看到了Mimas。為了匹配當(dāng)前的離心率和基于平動信息的厚度限制，我們認(rèn)為這整件事一定是在大約2500萬年前開始的。換句話說，我們認(rèn)為Mimas在1000萬至2500萬年之前一直被完全凍結(jié)，當(dāng)時它的冰殼開始融化。開啟融化時代的原因仍在調(diào)查中。”。

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