土星的月球Enceladus展示了水热活动的迹象

这种剖视图的土星月球Enceladus是一个艺术家的渲染，描绘了可能在月球地下海洋的海底和下面的水热活动，基于NASA的Cassini使命的最近出版的结果。

使用来自美国国家航空航天局的Cassini SpaceCraft的数据，两个新出版的研究揭示了第一个明确的证据，即土星月球Enceladus展示了当今水热活动的迹象，这可能类似于地球的深海中看到的。这些活动对除了行星以外的世界的影响，开辟了前所未有的科学可能性。

“这些发现增加了含有地下海洋并显示出显着的地质活动的Enceladus的可能性，可能包含适合生物体的环境，”美国宇航局的华盛顿州NASA科学使命董事会的助理署长“我们的太阳系中的位置，其中极端环境发生在哪些生命中可能存在可能让我们更接近回答问题：我们独自在宇宙中。”

当海水渗透并用岩壳的地壳反应时，发生水热活动，并作为加热的矿物质溶液，地球海洋的自然发生。根据两个科学论文，结果是第一个清晰的指示，冰冷的月亮可能具有类似的持续活动过程。

该图示描绘了在血液和冰颗粒中发现的甲烷的潜在起源，这些甲烷在胰腺和冰颗粒中，基于科学家使用Cassini离子和中性质谱仪的研究。

本周在本周发布的第一篇论文，涉及由Cassini在土星系统中检测到的岩石的显微粒。对来自航天器，计算机模拟和实验室实验的数据进行了广泛的四年分析，LED研究人员结束了含有来自月球岩石内部的溶解矿物的热水向上行进的热水，与冷却水接触。产生微小岩粒的相互作用所需的温度将是至少194华氏度（90摄氏度）。

“我们可以使用这些微小的岩石来令人兴奋，被喷泉喷射到空间，告诉我们关于冰阴月的海洋地板的条件，”博士后研究员肖恩·苏在博尔德科罗拉多大学。

Cassini的宇宙粉尘分析仪（CDA）仪器反复检测到富含硅的微型岩石颗粒，即使在Cassini于2004年进入土星的轨道之前也是如此。通过消除过程，CDA团队得出结论，这些颗粒必须是二氧化硅的颗粒，其在沙子和地球上的矿物石英中发现。由Cassini观察到的颗粒的一致大小是6至9纳米的颗粒，是线索告诉研究人员可能是责任的特定过程。

在地球上，形成这种尺寸的二氧化硅颗粒的最常见方法是在特定条件范围内的水热活性;即，当用二氧化硅超饱和的含有微碱性和咸水的含碱性和咸水发生在温度下大幅下降。

“我们有条不紊地搜索纳米硅谷的替代解释，但每一个新的结果指出，德国海德堡大学的Cassini CDA团队科学家联合作者Frank Postberg说。

恒生和邮民与东京大学的同事密切合作，他们进行了详细的实验室实验，验证了水热活动假设。由Yasuhito Sekine领导的日本队验证了在相同尺寸的Cassini处于检测到的二氧化硅谷物的条件下。研究人员认为，这些条件可能存在于Enceladus的海底上，其中来自内部的热水在海底时遇到相对冷的水。

二氧化硅颗粒的极小尺寸也表明它们相对快速地从其水热源开始向上行驶到月球间歇泉的近表面来源。从海底到外太空，距离约30英里（50公里），谷物在运输途中花了几个月到几年，否则它们会变得更大。

作者指出，Cassini的重力测量表明Enceladus的岩石核心是非常多孔的，这将使海洋从海洋中渗透到内部。这将提供岩石和水可以相互作用的巨大的表面积。

最近在地球物理研究信中发表的第二篇论文，表明水热活性作为来自南北地区的气体和冰颗粒中的两个可能的甲烷来源之一。该发现是法国和美国科学家们提供了广泛的建模，以解决为什么甲烷，如先前被卡西尼采样，在羽毛中奇异地丰富。

该团队发现，在月球海洋预期的高压下，称为Clathrates的冰冷材料可以形成液体结构内的甲烷分子。他们的模型表明，这一过程在耗尽甲烷的海洋时如此效率，即研究人员仍然需要对羽流中的丰富的解释。

在一种情况下，水热过程用甲烷超饱和海洋。如果甲烷产生的速度快于转换为克拉汞，则可能发生这种情况。第二种可能性是，从海洋中甲烷克拉族被拖到爆发的羽毛中，并在它们上升时释放它们的甲烷，就像在突出的一瓶香槟中形成气泡。

作者在某种程度上达成了两种情景，但他们注意到另一篇论文所记录的纳米粒子谷物的存在，有利于水热场景。

“我们没想到，我们对Cenceladus海洋中的克拉斯族的研究会引导我们对甲烷正在积极受水热过程产生的想法，”德克萨斯大学的研究生亚历克斯斯·束缚在圣安东尼奥大学的研究生。花束与共同作者猎人韦特，他在圣安东尼奥的西南研究所领导Cassini离子和中性质谱仪（Inms）团队。

Cassini首先在2005年揭示了Enceladus上的积极地质过程，证据证明了月球南极区域和冰冷的表面温度高于预期的温度。凭借其强大的互补科学仪器套件，该任务很快透露了一片高耸的水冰和蒸气，盐和有机材料，这些盐和有机材料在皱纹表面上的相对温暖的骨折问题。2014年发表的重力科学结果强烈建议在冰壳下面的6英里（10公里 - ）深海的存在约19至25英里（30至40公里）厚。

卡西尼－惠更斯号飞行任务是美国宇航局，欧洲航天局（ESA）和意大利航天局的合作项目。美国宇航局在加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气式推进实验室管理了华盛顿原子能机构科学任务局的使命。Cassini CDA仪表由德国航空航天中心提供。RALF SRAMA领导的仪器团队位于德国斯图加特大学。

刊物：

Hsiang-Wen Hsu等，“Enceladus中的持续水热活动”，自然519,207-210，2015年3月12日; DOI：10.1038 / Nature14262Alexis Bouquet等，“Enceladus海洋中甲烷来源的可能证据，”地球物理研究信件，11 MMARCH 2015; DOI：10.1002 / 2014GL063013

图片：NASA / JPL