第254章 羽化 (第2/3页)

他易挥物质、而非硅酸盐石块的冰火山。2oo5年1月和2月，卡西尼号上的成像科学子系统（Iss）次观测到土卫二南极地区喷出的由细小冰晶构成的羽状物。

    在2oo5年2月17日的飞掠中，磁力计观测到的关于土卫二大气的数据也证明之前成像科学子系统所观测到的现象是真实的——该数据显示当时土卫二附近的离子回旋波的能量有所增强。离子回旋波是离子和磁场相互作用的产物，通过测定离子回旋波的频率可以确定物质的构成——经过测定，这种物质是经过电离的水蒸气。

    在其后的两次飞掠中，磁力计现土卫二大气中的气体大部分都集中于南极地区，其他地区的大气浓度则相对十分稀薄。在2月17日和7月14日的飞掠中，紫外线摄谱仪（uVIs）观测到两例掩星现象。在2月的飞掠中，紫外线摄谱仪未能找到土卫二赤道地区存在大气的证据，但在7月飞掠观测掩星现象的过程中探测到了水蒸气的存在。

    卡西尼号偶然地穿越了气体云，离子和中性粒子分光计（Inms）和宇宙尘埃分析仪（cda）从而能够直接获取羽状物的样本。离子和中性粒子分光计对气体云的物质构成进行了测定，现其中大部分为水蒸气，并包含少量的分子态氮、甲烷和二氧化碳。宇宙尘埃分析仪现“越靠近土卫二，颗粒物质数量越多”，这证明土卫二的确是e环物质的主要来源地。离子和中性粒子分光计以及宇宙尘埃分析仪的数据表明卡西尼号穿越的气体云确为冰火山所喷的、富含水分的羽状物，这种羽状物来源于南极地区的喷射口。

    2oo5年11月，这种喷射活动得到了进一步的确认，成像科学子系统拍摄到了土卫二南极地区类似喷泉的冰晶喷射活动。（实际上，在之前的2oo5年2月，卡西尼号已经拍摄到羽状物，只是仍需要进一步对高相位角度拍摄的照片——即当太阳处于土卫二身后时所拍摄的照片——进行研究以真正确认其存在，这些照片还需要同其他土星卫星的高相位照片进行对比。）

    11月的观测结果显示了羽状物的完整结构，并现该羽状物由数个独立的喷射活动的喷射物（或许来自数个不同的喷射口）共同构成，并扩展至距卫星表面近5oo公里的地区。这一观测结果使得土卫二成为第四颗被证实存在火山活动的太阳系天体，之前的三颗分别是地球、海卫一和木卫一。2oo7年1o月，在成像科学子系统观测到尘埃喷射活动的同时，紫外线摄谱仪亦观测到了气体喷射活动。

    2oo8年3月12日的飞掠使卡西尼号获得了进一步的观测机会。观测数据显示羽状物中含有更多的化学物质，包括简单的和复杂的碳氢化合物，如丙烷、乙烷和乙炔。这项现提高了土卫二表面存在生命的可能性。卡西尼号上的离子和中性粒子分光计对羽状物的物质构成进行测量后现其与大部分彗星的物质构成相近。

    多种观测仪器的观测结果表明在土卫二南极地区，这种从受压的地下腔室中喷羽状物的活动类似于地球上的喷泉。由于离子和中性粒子分光计和紫外线摄谱仪均未在喷射物质中现氨——该物质能够起到防冻作用，因此科学家预测在土卫二地下受热、受压的腔室中流动着温度至少达到零下3摄氏度、近乎纯净的液态水，即如图十三所示。由冰融化为纯水，比之氨水混合物的融化需要更多的热量。

    这种热量可能来自引力潮汐能或辐射源所产生的能量。另一种产生羽状物的途径是土卫二表面温暖