左邊2009年的照片中可以看到有一個非常明顯的暗斑,但在2012年的照片中,它不見了。D. A. Patthoff
人們一直以來都對木星和土星的衛星充滿了好奇,尤其是像木衛二歐羅巴和土衛二恩克拉多斯這樣的所謂“冰月”。這些衛星被認為是我們在地球之外發現生命的潛在理想之地,原因在于它們擁有大量的水,甚至是液態水。盡管這些液態水通常被厚厚的冰殼封存,長時間未見陽光,但它們依然依靠兩個星球內部產生的熱量保持流動。
在這些冰封的衛星中,不少地方還會噴發水冰羽流,宛如巨大的間歇泉,攜帶著來自地下海洋的物質,從冰殼的裂縫中噴向太空。人類的探測器很快就會抵達這些衛星,提取羽流中的物質,尋找來自未知世界的神秘生命相關分子。
科學家們癡迷于這些冰凍的衛星,竭力研究每一個細節。最近,研究人員在土衛二恩克拉多斯上發現了一個極其古怪的現象。
這一現象就發生在科學家們的眼皮底下,但至今沒有人能夠解釋它——研究人員在土衛二表面發現了一個神秘的暗斑,但不久后,這個斑點卻神秘消失。沒人知道這個暗斑究竟是什么,也沒人能解釋它為何會消失,幾乎所有的解釋都無從立足。
這個暗斑迅速成為了2024年美國地球物理學聯合會年會上的焦點話題。
研究負責人NASA噴氣推進實驗室的行星地質學家Cynthia B. Phillips與同事,通過對大量旅行者號和卡西尼號探測器拍攝的相同區域照片進行比對,試圖識別土衛二表面發生的細微變化,這些變化可能揭示土衛二地質活動的關鍵信息。
在比對這些照片時,一個神秘現象引起了研究人員的注意:在2009年拍攝的照片中,有一個直徑約1千米的小暗斑;而在2012年拍攝的照片中,這個暗斑已經消失。研究人員發現,在這段時間內拍攝的多張照片中,暗斑呈現逐漸變淡的趨勢;而一旦它完全消失后,就再也沒有顯現過。
這個現象令人困惑,首先是因為土衛二本身是一個高反照率衛星,意味著它非常明亮。在這樣的“冰雪世界”中,突然出現一個暗斑本身就很不尋常,更不必說它還會慢慢變淡。
研究人員首先考慮,這個暗斑是否僅僅是由于后期拍攝的照片分辨率較低,導致看不見?答案是否定的。通過對比2010年和2011年的照片,研究人員發現,2011年拍攝的暗斑雖然更小,但照片的分辨率實際上更高。
其次,研究人員還考慮過這個暗斑是否是某個物體投射在土衛二表面的影子。但這一假設同樣被排除。通過比對多張陽光入射方向和入射高度不同的照片,研究人員發現暗斑的位置沒有發生任何變化,且依然會隨著時間的推移逐漸變淡。因此可以確定,暗斑不是影子,也與地形無關。
進一步分析了暗斑的紫外線和彩色照片后,研究人員發現,暗斑呈現紅棕色,而土衛二其他區域為暗藍色。這一差異依然沒有令人信服的解釋。
目前最合理的解釋是,這個暗斑可能是一個隕石撞擊點。其顏色較深,可能是因為撞擊帶來的深色物質遺留下來的痕跡,或者是由于撞擊暴露了土衛二表面下方的底層物質。
另一種較為奇妙的解釋是,這個暗斑可能來自土衛二的內部,有什么東西鉆透了土衛二的冰殼,其紅棕色可能是土衛二內部物質的自然色澤。但這種可能性被研究人員認為較小。
至于暗斑為何會消失,研究人員提出了一種與土衛二“間歇泉”相關的可能性。間歇泉噴出的物質有一部分可能會再次落到表面,像積雪一樣逐漸覆蓋暗斑。
這一解釋看似合理,但仍然存在疑點。例如,研究表明,暗斑的消失僅用了幾年時間,而如果依靠羽流噴出物的覆蓋,完全遮蓋這樣一個暗斑,可能需要大約100年的時間。這意味著我們要么嚴重低估了羽流噴出物的覆蓋能力,要么嚴重忽視了其他潛在因素。
研究人員認為,土星E環的微粒也可能參與了覆蓋暗斑的過程。土星E環含有大量超小的水冰粒子,這些粒子或許在掩蓋暗斑方面起到了一定作用。但來自E環的粒子覆蓋能力有這么強嗎?
而無論是什么掩蓋了這個暗斑,都不能讓我們忘記這樣一個疑問:這個暗斑究竟是什么?
卡西尼拍攝的土衛二。在逆光條件下,可以看到許多壯觀的水冰噴流。NASA / JPL-Caltech / SSI
參考
There's a weird, disappearing dark spot on Saturn's moon Enceladus
https://www.space.com/space-exploration/search-for-life/theres-a-weird-disappearing-dark-spot-on-saturns-moon-enceladus
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