实验研究提供了对无空气世界的神秘流动特征的见解

2025-05-04 18:24来源:本站

  SwRI and JPL co-led study offers insights into mysterious features on airless worlds

  西南研究所的一名研究人员与美国宇航局喷气推进实验室的一个团队合作,试图解释存在于无空气天体表面的神秘流动特征的存在,比如最近由美国宇航局黎明号任务探测的灶神星和谷神星,或者木星的卫星木卫二,不久将由美国宇航局木卫二快船任务详细探索,其中包括SwRI的参与。

  在《行星科学杂志》(Planetary Science Journal)上发表的一篇新论文中,该论文的主要作者、SwRI的迈克尔·j·波斯顿博士(Michael J. Poston)和一组研究人员概述了撞击后的条件,比如来自流星体的撞击,是如何产生液态盐水的,这些盐水暂时沿着表面流动,足够长时间,可以蚀刻出弯曲的沟壑,并在新形成的陨石坑的墙壁上沉积大量碎片。

  “我们想调查我们之前提出的想法,即在一个没有空气的世界表面下的冰可以通过撞击被挖掘和融化,然后沿着陨石坑的墙壁流动,形成独特的表面特征,”PI项目的詹妮弗·斯库利博士(JPL)说。

  由于大多数液体在强真空条件下会失去稳定性,研究小组想要了解液体在重新冻结前可能流动多久。

  这篇论文题为《对无空气世界撞击后盐水和水寿命的实验研究》,详细介绍了该团队在模拟了灶神星(我们太阳系中最大的小行星之一)上的冰在流星体撞击后所经历的压力以及从地下释放的液体重新冻结所需的时间后的发现。

  该团队修改了喷气推进实验室的一个测试室,以快速降低液体样品的压力,以模拟在撞击像灶神星这样没有空气的物体后产生的临时大气消散时压力的急剧下降。根据波斯顿的说法,压力下降如此之快,以至于测试液体立即急剧膨胀,从样品容器中喷出物质。

  波斯顿说:“通过模拟撞击,我们发现纯水在真空中冻结得太快,无法产生有意义的变化,但盐和水的混合物,或盐水,保持液态并流动至少一个小时。”“这足以让盐水破坏岩石陨石坑壁上的斜坡,导致侵蚀和山体滑坡,并可能形成在冰冷的卫星上发现的其他独特的地质特征。”

  这些发现还有助于解释在遥远天体上观察到的某些特征的起源,比如木卫二光滑的平原和Manannán陨石坑上独特的“蜘蛛”特征,或者火星上各种各样的沟壑和扇形碎片沉积物。这项研究还可以帮助建立一个更有力的证据,证明在太阳系中看似不适宜居住的地方存在地下水。

  波斯顿说:“如果这些发现在这些干燥、无空气或稀薄的天体上是一致的,那就表明在最近的过去,这些星球上存在水,这表明水可能仍然会被撞击排出。”“那里可能仍有水有待发现。”

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