和太阳系内众多的卫星相比,土卫二显得有些特别,在其南极有很活跃的冰喷泉活动,且在其厚厚的冰层之下很可能有含盐的海洋。
科学家们一直希望通过了解土卫二冰泉喷出物的成分来进一步挖掘冰层下的海洋是什么样子,以及可否提供生命发展并生存等问题。近期,科学家们发现,土卫二的内部结果可能比之前认为的还要复杂,甚至可能存在足以提供生命生存的环境。
土卫二内部结构示意图
美国西南研究所的Christopher Glein提出一个新的土卫二结构化学模型,藉由分析冰喷泉喷出的气体柱和冻结海沫的组成成分,并估计溶解在土卫二内部海洋中的二氧化碳浓度,再藉此模拟深层内部状况。结果发现,二氧化碳浓度或许会受到其海床上含硅、含碳矿物混合物的化学反应控制。其次,气体柱中侦测到氢分子和氧化硅粒子,这表明土卫二内部可能有深海热泉,而且或许能如同地球上海洋中的深海热泉一般,散发出富含能量和矿物的热液流,形成一个可供生命存活的独特生态系统。
而二氧化碳、氧化硅和氢分子的不同来源,显示岩质核心富含驳杂的矿物与热流环境。Glein从研究结果推测,土卫二的核心是由含碳酸岩质的上层和蛇纹石化的内部所组成。碳酸盐在地球上的沉积岩中相当普遍,例如石灰岩,而富含镁和铁的蛇纹石矿物则大都是从海床上的火成岩中形成。
Glein认为,土卫二复杂的核心和海床之间的动态交互作用可能产生足以支持生命生存的能量。虽然科学家迄今尚未在土卫二海洋中发现生命的存在,但不断有化学不平衡状态的证据出现,这就揭示了土卫二冰壳之下有适合生命生存的环境。