燥热的“甲壳”星球( 二 ) _小知识

冰态卫星是表面主要由冰体构成的卫星或小行星。由于同样受行星引力场作用，周期性的热能交换使冰态卫星的表面之下可能存在海洋，其中心还可能拥有一颗硅酸盐或金属质的岩石内核。这类卫星中的典型代表是木卫二（Europa）。这颗比月球略小的固态星球拥有一个含氧的薄薄的大气层。近来的研究结果表明在太阳成为红巨星后，木卫二很可能将承揽迎接地区生命因民的任务。正因如此这颗与木卫一、木卫四、木卫三、土卫六和海卫一同样具有大气层的卫星将受到人类的高度关注。

▲土卫二表面地貌主要以撞击坑和沟壑为主。（NASA/JPL）
木星潮汐力主导下的木卫一火山活动
木卫一由潮汐力作用所产生的热能，与它的轨道离心率、内部结构和物理状态有关。由于木星卫星系统，即：木卫一与木卫二、木卫三的运行轨道产生共振，使得离木星最近的木卫一的轨道维持近似圆形，防止了潮汐散逸。木卫一轨道离心率只有0.0041，导致木卫一表面处于受到木星引力拖曳的顶点方向上，在轨道近木星点和远木星点的潮汐隆起差异达到100米。潮汐力拖曳在木卫一内部壳层中产生摩擦力。摩擦所产生的热量导致内部物质的热化和溶化。内部热量主要通过火成活动向外释放，这些热量在木星系力学系统的作用下引起木卫一表面热流运动。目前观测到木卫一内部逃逸出的潮汐产生的热量大于理论估值，因此判断木卫一可能处于冷却状态，即：较大与较小潮汐形变周期过渡中。

▲木卫一表面火山喷发类型大致归纳为：不规则火山口、流体主导喷发和爆炸主导喷发。整个木卫一表面活跃火山分布范围广阔，可观测到较活跃大型火山数量大约为400座。

▲TupanPatera溶岩湖直径80km，四周是900米高的悬崖，湖内位桔红色的硫酸岩岛四周是黑色熔岩。溶岩湖不断向卫星表面释放硫化物
月球火成活动
不同于木卫一潮汐力引发的火成活动，月球火成活动主要受外部撞击和早期内部演化活动因素影响。深层热物质通过幔柱作用得以在表层释放，并最终通过冷却和下沉过程沉积在月海表层。内部热能处于不断衰减状态，且无外力提供继续产生新增热能的可能，所以月球火成活动并不像木卫一那样活跃且分布范围广。

▲月球莫斯科海撞击盆地区域中心底部表面覆盖有大量熔岩物质，深度可达1km 。呈现明显的火成活动迹象。
土星潮汐力主导下的土卫二南极地区物质喷射现象

▲图像由卡西尼号深空探测器窄角相机于2005年11月27日距土卫二148000公里处拍摄得到（方位角161度）。图像经过特殊处理以凸显喷射物细节亮度，经光谱分析喷射物质为冰颗粒和水蒸汽，喷射过程由土-卫间潮汐力对岩石核拖曳作用中产生热量提供热流动力，由于卫星表面，冰层，冰下海洋和岩石圈层存在温度和压力差，海洋中的水或者冰层中的熔化物质通过冰层缝隙喷射到宇宙空间内。通过对喷射现象研究还可以研究土卫二表面有机化合物的成分和卫星表面的温度变化。不同于木卫一，土卫二表面冰层有大量撞击坑存在。说明冰层较厚足以抵消撞击带来的冲击和热量。除撞击坑外，卫星表面还存在大量蓝色条纹，显示冰层表面或次表层存在众多河流或液体运动通道。土卫二表面冰层或因土-卫系统潮汐力和与其它土星卫星间轨道共振效应变化差异而变化。

燥热的“甲壳”星球( 二 )

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