发布单位:台北市立天文科学教育馆
又有新的海洋在太阳系遥远的卫星上被发现了!在重新分析航海家二号(Voyager 2)在1986年初对天王星及其卫星的探测资料后,最新的研究结果显示天王星最大的四个卫星(Ariel、Umbriel、Titania、Oberon)都可能在表层的冰壳与核心的岩石间存在一层数十公里深的海洋,这些距离太阳太过遥远、以往不认为可能出现海洋的小卫星,竟然也有海洋存在的机会,令天文学家们非常感兴趣。
图说:天王星最大的五颗卫星与其地层剖面想像图,最右侧的天卫五(Miranda)可能是其中唯一一个没有海洋存在的卫星。图片来源:NASA
根据NASA最新公布的统计,天王星总共有27个大小不等的卫星,其中最大的四个卫星直径都超过一千公里,最小的是天卫一(Ariel)直径1,160公里,而最大的天卫三(Titania)直径则有1,580公里。科学家们长期以来一直认为,由于天王星的潮汐力可能无法提供足够的热量,因此只有天卫三有足够的大小而能保留由核心放射性物质衰变所带来的内部热量,使得厚实冰层底部有机会出现液态海洋层。发表在地球物理研究期刊行星篇(Journal of Geophysical Research: Planets)的最新研究指出,在经过对这些卫星地内部演化、物理结构以及可能被未来太空船测量到的地球化学和地球物理学特徵建立模型后,研究人员认为在天卫一(Ariel)和天卫二(Umbriel)可能留有30公里以下的残馀海洋层存在于冰层之下,而在天卫三(Titania)和天卫四(Oberon)最多有50公里厚的海洋。大小排名第五的天卫五(Miranda)则可能无法维持液态海洋的存在。
图说:韦伯太空望远镜拍摄的天王星与环,还有它的卫星。图片来源:NASA
无论未来要多久以后才能确定这些海洋的组成,它肯定和地球上熟悉的海洋大不相同。预估它们会是非常低温、高盐度的水体,这表示它们有机会被太空船以磁场的方式探测得到。但若是这些海洋主要由氨所构成的话,考量到如此的低温状态,可能会因为导电率太低而无法被太空船测量到。由于天王星和它的五个大卫星已经被列为未来十年NASA优先规划探索的目标,行星科学家们正专注于研究这颗冰巨星,以增进我们对神祕的天王星系统有更进一步了解。(编辑/台北天文馆谢翔宇)
资料来源:NASA
原始论文:JGR Planets