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关于木卫二,争议的焦点是地表下“冰”
的状态:它是一路冻结到与岩石接触的区域,还是底部是**,而顶部是漂浮的冰壳?
关于争议中的这两个观点,后者需要更快的内部潮汐加热速度,以及加入冰下是液态水的全球海洋这一奇特概念。
我个人认为,图21这类图像中得到的表面特征很清楚,这样的冰通常很薄,只有几千米厚,所以一定是漂浮在水面上的。
然而,在伽利略号环绕木星系统运行的数年时间里,成像团队中一个强大的游说团体坚持不懈地试图用由厚冰层中固态对流驱动的过程来解释木卫二的表面特征。
现在被普遍接受的木卫二的地质结构可以用图21来解释。
这张图片显示了许多由100米高的悬崖围成的高大的“冰筏”
。
冰筏的表面特征是一系列的山脊和沟槽,且朝不同的方向运动。
冰筏之间的纹理比较杂乱,图像模糊。
在这个区域之外,木卫二有大片没有被分解成冰筏的区域,那里的表面图像是不间断的山脊和沟槽,图21中的冰筏显然是这种支离破碎的碎片。
裂隙的开闭导致了山脊和沟槽图像的出现,并且裂隙开闭的潮汐周期可能与木卫二3.6天这一公转周期一致。
在整个木卫二上,任何时候都只有少数裂隙是活跃的。
当一个活跃的裂隙被打开时,它的宽度可能只有1米,水会从下面被抽上来,暂时暴露在顶部。
这些处在寒冷真空中的水会在瞬间沸腾并冻结,接着很快被泥浆覆盖。
当裂隙闭合时,一些泥浆被挤压到表面,在闭合的裂隙上方形成一个山脊。
下次裂隙打开时,山脊开裂,再次闭合时,又有更多的泥浆加入其中。
裂隙几年的开合就足够在中心沟槽周围形成我们看到的这种大小的山脊。
最终,每条裂隙都会永久封死,但新的裂隙又会在其他地方开始作用,于是图像就形成了,这使得覆盖木卫二大部分地区的山脊和沟槽地形呈现出一种类似于毛线团的外观。
图21 木卫二康纳马拉混沌区(araChaion)的特写镜头,画面有42千米宽。
来自下层海洋的“融解”
使得冰筏在该地区重新结冰之前能够漂移开来。
阳光来自右边
图21中的“线团”
地形会被另一个影响木卫二的剧烈过程破坏。
这个过程叫作“融解”
,它会导致破碎的冰筏混杂在一起,形成“混沌”
。
可能是由于海底的硅酸盐火山爆发,在未来的混沌区域之下海洋会变得异常温暖,表面冰壳的底部会逐渐融化,冰就变得更薄了。
最终,冰层表面融化,浮冰筏(或浮冰)从冰架**的边缘断裂,漂流到**的海洋中。
任何暴露在水面上的水都会很快重新结冰,也许我们最好将它想象成这样:几千米厚的冰筏缓缓驶入被冰雪覆盖的海洋,就像地球夏季北冰洋融化的浮冰那样,而不是进入了真正开放的水域。
在图21的西北部分,你可以看到许多原本合在一起的冰筏,因为它们没有漂流很远,并且它们的“线团”
纹理可以匹配。
短暂的热量过剩消失后,海洋会重新结冰,冰筏停止漂流,重新冻结的海面和筏下的冰又开始变厚了。
当再次冻结的区域足够厚、足够脆时,可能会出现新的裂隙,新一代的“线团”
纹理会开始覆盖整个区域。
图21中有一条穿过对角线的“年轻”
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