发布单位：台北市立天文科学教育馆
天王星的卫星天卫一（Ariel，音译：艾瑞尔）或许在遥远的过去曾经拥有一片深邃的海洋。根据行星科学研究所（PSI）最新发表的研究，透过地表构造分析与潮汐应力模拟，研究人员推测天卫一冰壳下方可能存在一层厚达约170公里的液态海洋，而这片海洋可能在过去较为活跃的时期达到最大规模，其深度远超过地球海洋的平均值（约4公里）。
天卫一是天王星系统中第四大卫星，直径约1,159公里。它的地质特征十分独特：古老的陨石坑与年轻、可能由冰火山活动形成的光滑地形并存，表面广布大规模的断裂、嵴与地堑，其构造尺度几乎超越太阳系中大多数冰卫星，显示其内部曾历经显著的动力变化。
研究团队模拟天卫一在轨道上因与天王星距离变化而产生的潮汐变形。当卫星在椭圆轨道上远离与接近行星时，形状会在近球形与略呈橄榄球形之间交替变化，这种重复的推拉效应会对冰壳造成压力，使其破裂并形成今日观测到的断裂与地堑等地表构造。模型显示，要重现这些构造特征，天卫一过去的轨道必须非常椭圆，离心率必须比现今高约四十倍，使潮汐能量输入足以影响冰壳并产生地下液层。研究团队指出，造成这些裂缝的可能条件有两种：一是极薄冰壳覆盖在深厚海洋之上，二是轨道离心率较高、海洋相对较浅。无论哪种情境，模型都显示必须存在海洋，才能合理解释观测到的地表形貌。
图说：天王星（右）的卫星天卫一（Ariel，左）过去可能曾拥有一片深达约170公里的海洋。此为艺术合成示意图。Credit：NASA／JPL-Caltech／PSI／Mikayla Kelley／Peter Buhler
除了天卫一，过去研究也指出天卫五（Miranda，音译：米兰达）可能也曾拥有海洋。这些结果暗示天王星系统中可能存在「成对的海洋世界」。目前我们仅观测过天卫一与天卫五的南半球，北半球仍未被成像。未来若有探测任务能观测它们北半球的构造与重力场分布，将有助于验证这层「失落的海洋」是否真实存在。虽然尚不确定这片深海形成与消失的年代，但这项成果为探讨外太阳系海洋随时间演化的研究奠定了重要基础。（编译/台北天文馆段皓元）
资料来源：PSI