土星的“死星”卫星Mimas可能因环形行星

　　一幅插图显示了土星的“死星”月亮Mimas围绕其母行星运行。（图片来源：uux.cn/Robert Lea/美国国家航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院/太空科学研究所）

　　据美国太空网（Robert Lea）：今年早些时候，研究人员发现土星小卫星Mimas的冰壳下潜伏着一片巨大的液态海洋。现在，同一个团队可能已经发现了它是如何创建的。

　　新的研究表明，由于这颗环形行星的牵引，Mimas绕土星的轨道变得不那么平坦，或者不那么“偏心”，它的冰壳融化并变薄。这将在200万至2500万年前的某个地方形成一片广阔的海洋，使这片地下海洋对于太阳系的特征来说相对年轻。

　　这颗微小的卫星已经重新定义了海洋世界的定义，因为这么小的卫星不被认为是地下海洋的宿主。这一先前的发现和对这片海洋可能是如何形成的新发现，可能最终影响我们在太阳系其他地方寻找生命。

　　团队负责人、行星科学研究所高级科学家马修·E·沃克在一份声明中表示：“在我们之前的工作中，我们发现Mimas要想成为今天的海洋世界，它过去一定有一个厚得多的冰壳。但由于Mimas的离心率在过去会更高，从厚冰到薄冰的路径就不那么清晰了。”。

　　“在这项工作中，我们表明，尽管由于潮汐加热，冰壳的离心率正在下降，但目前冰壳正在变薄。然而，从地质学角度讲，海洋一定非常年轻。”

　　有大海的小月亮

　　米玛斯被戏称为“死星”，因为赫歇尔环形山使月球看起来像《星球大战》中帝国的月球大小的空间站。这个巨大的撞击疤痕是在大约41亿年前Mimas被撞击时形成的。

　　Mimas的直径约为148英里（400公里），与地球月球2159英里（3475公里）的直径相比，它相当小。

　　据估计，米玛斯海洋位于这颗土星卫星冰壳表面下方约12至18英里（20至30公里）处。由冰和水组成的米玛斯外层水圈估计有43英里（70公里）深，月球海洋估计有25英里至28英里（40至45公里）深。这意味着海洋似乎占据了Mimas体积的一半。

　　这项新的研究为一个可能产生这些被称为潮汐加热的巨大地下海洋的过程提供了新的线索。当像月球这样的物体在椭圆形或椭圆形轨道上受到的引力变化而扭曲或拉伸时，就会发生这种情况。

　　沃克说：“离心率推动了潮汐加热。目前，与其他活跃的海洋卫星相比，离心率非常高，比如邻近的恩克拉多斯。”。“我们认为潮汐加热是造成目前外壳变薄的热源。”

　　沃克补充说，这里的问题是潮汐加热不是自由能，这意味着当它融化Mimas的外壳时，潮汐加热从月球绕土星的轨道上提取能量。沃克说，这将进一步降低轨道离心率，直到Mimas的轨道最终变成圆形，整个过程永远停止。

　　（左）轨道离心率约为0，代表圆形轨道。（右）轨道离心度约为0.5，代表椭圆（图片来源：uux.cn/Robert Lea/NASA/JPL Caltech/太空科学研究所）

　　轨道离心率的测量值从0到1，0表示一个完美的圆，1表示一条抛物线。这之间的任何值都是一个椭圆。该团队估计，当Mimas的轨道离心率大约是今天的两到三倍时，冰融化的开始一定是开始的。

　　这代表了Mimas历史的最后1000万年，并呈现了与我们今天在土星卫星上看到的地质相一致的演变。

　　沃克说：“一般来说，当我们想到海洋世界时，我们不会看到很多陨石坑，因为环境重新浮出水面，最终会抹去它们，比如木卫二或恩克拉多斯南极。”。赫歇尔环形山的形状、中心峰和未被破坏的内部要求它的外壳在过去赫歇尔形成时一定更厚

　　他补充说，要想在Mimas上观察到陨石坑的形态，土星卫星的外壳在被形成赫歇尔陨石坑的主体撞击时必须至少有34英里（55公里）厚。

　　沃克说：“陨石坑可以通过其形态提供海洋存在和冰壳厚度的线索，例如陨石坑直径和深度之间的比率以及中心峰的存在。”。

　　沃克补充道，为了匹配Mimas目前轨道的离心率和基于其自转中轻微摆动或“天平动”的厚度限制，他们估计整个海洋诞生过程一定始于2500万年前。

　　沃克总结道：“换言之，我们认为Mimas在1000万至2500万年前才完全冻结，当时它的冰壳开始融化。是什么改变开启了那个融化的时代，目前仍在调查中。”。“我们可能会在一个特别有趣的时刻见到Mimas。”

　　该团队的研究发表在《行星科学快报》杂志上。