除了歐羅巴和土衛二之類的衛星以外,我們的太陽系中還可能存在地下海洋?天王星的衛星可能正在晃動,而海洋藏在地表之下。 冰冷的世界散佈着我們的太陽系-從木星的月亮歐羅巴到土星的月亮土衛二,科學家一直在研究這些外星世界,發現隱藏在冰冷外殼下的地下海洋。現在,研究人員已經將目光轉向了環繞天王星的衛星,尋找祕密海洋。

由旅行者2號太空船採集的影像蒙太奇中描繪了天王星及其五個主要衛星。此處出現的衛星從大到小依次爲Ariel,Miranda,Titania,Oberon和Umbriel。

在AGU於12月15日召開的2020年秋季會議上發表的一項尚未發表的新研究中,麻省理工學院行星科學家本傑明·魏斯(Benjamin Weiss)領導的研究人員開發了一種方法,可用於未來的任務,以確認海底地下海洋的存在。天王星的衛星這樣的世界。通過這項工作,團隊還希望進一步增進我們對潛在宜居世界的理解和知識。 這裏最大的問題是,太陽系中的宜居環境在哪裏?在歐羅巴和土衛二上發現地下海洋使“我們很多人想知道那裏是否有很多衛星,儘管它們很小,但可能仍然溫暖。

天王星

天王星總共有27個衛星,但地球上有五個特別大的衛星-泰坦尼亞號,奧伯龍號,雨傘號,愛麗兒號和米蘭達號。當旅行者2號於1986年被天王星系統猛撲時,它捕獲的圖像顯示這五個大衛星由相等的部分岩石和冰組成,並且坑坑窪窪。這些圖像還顯示了液態水通過一個世界噴出並在其表面凍結的物理跡象,稱爲冰冷狂熱。 這種現象可能是由類似於我們在土衛二上看到的地下海洋引起的,該地下海洋將羽流從其海洋排出到太空中。

爲了確定未來的航天器是否可以在其中一個世界中確定地發現地下海洋,這項工作的研究人員計算了天王星在月球海洋上產生的磁場強度。 當月球繞行星運行時,該行星的磁場在月球上拉動,使其保持在軌道中。磁場產生的拉力會產生電流,該電流會產生自己的磁場,稱爲感應磁場。該感應場被認爲是由某種導電流體層(如地下海洋)產生的。 魏斯談到天王星的衛星時說:“如果那裏有液態水,並且有點鹹,就像地球上的海水一樣,那麼它就可以傳導,這意味着電流可以在其中流動。”

旅行者2號探測器拍攝的這張二氧化鈦圖像顯示了天王星月球的隕石坑表面。

這些衛星之一上的感應磁場看上去與天王星的磁場與附近航天器上的儀器的磁場非常不同,因此可以從附近觀察到。 1998年,科學家們使用同樣的技術來確認木衛二的地下海洋以及木星另一顆衛星Callisto內的海洋。歐羅巴的感應磁場強度約爲220納米特斯拉。魏斯和他的團隊沒有發送航天器,而是使用天王星磁場的理論模型來計算地球上五個最大衛星的可能感應磁場。經測定,米蘭達的感應磁場最強,爲300納米特斯拉。儘管這並不能證實世界上是否存在海洋,但米蘭達以及阿里爾,雨傘和二氧化鈦可能感應出了足以用現有航天器技術探測到的磁場。

現在,儘管這些衛星上可能存在地下海洋,但它們可能比環繞木星的世界更遠,因爲天王星的衛星較冷,因此它們的冰殼可能更厚, 美國宇航局目前沒有計劃向天王星發送探測的計劃,但是,美國宇航局正在考慮一個與海王星綁定的名爲“三叉戟”的任務,該任務也可以收集有關天王星的信息。美國宇航局將在明年決定該任務的命運。然而,根據史蒂文森的說法,爲尋找這些海洋而進行的探測必須至少真的靠近地球上的一顆衛星,而且這樣的任務可能要到2042年才能發生。

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