土星卫星|土星卫星上发现了新鲜的冰块，欧美团队成功用新技术推进探索工作
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▲通过红外绘制技术给出的土卫二表面光谱图
如果借助普通的天文望远镜直接观测“土卫二”的话 ， 或许它看起来有些平平无奇 ， 至少你不能从望远镜中发现什么特别的东西 。 但是 ， 近期 ， 美国天文学家发现 ， 如果将波长从可见光波段转移出去的话 ， 土卫二看起来会变得“有趣得多” ， 针对此 ， 美国相关研究机构也发布了新的图片 ， 从这些新的图片上 ， 可以看到一些有意思的东西 。
尽管土卫二表面遍布乐视很深的裂缝和峡谷地貌 ， 但是除此之外 ， 它的表面似乎分布着一层相当均匀的、闪闪发光的白色冰壳 ， 这使得它看起来就像是一颗横亘在太空中的巨大雪球 。
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▲欧洲航天局给出的土卫二内部结构推想图
通过红外波长观测 ， 天文学家发现整个土卫二表面的绝大部分冰层都是“新鲜出炉”的 ， 这表明土卫二自身可能在进行着全球性的内部活动 ， 使得这些冰层出现在其表面 。
当然 ， 这并不是天文学家首次发现土卫二是一颗“不安分”的卫星 。 早在2005年的时候 ， 土星探测器“卡西尼号”就曾经发现从土卫二南极四个平行的巨大裂缝中喷出的水柱 ， 这些裂缝被天文学家称为“虎纹” 。 当时卡西尼号在探测过程中绘制了100多个在“虎纹”裂缝处的间歇性“喷泉”的坐标 。
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▲土星探测器的艺术渲染概念图
按照目前天文学家给出的说法 ， 土卫二的这些裂缝是由于该卫星围绕土星偏心轨道运行时候受到的潮汐力而形成的 。 土星的引力牵扯着土卫二 ， 使其产生了内热和地热活动 ， 从而在土卫二南极的表面冰层上造成了裂缝 。 随后间歇性“喷泉”喷出水柱 ， 在喷出的过程中 ， 凭借着内热保持液体状态 ， 最后抵达土卫二表面之后又凝结成冰 ，从而形成新鲜的冰壳 。
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▲NASA给出的土卫二构造想象图
这些推论都是从卡西尼号得到的图像中得出的 ， 虽然卡西尼号的探测任务已经在2017年9月份结束了 ， 不过该探测器仍然留存在土星 ， 发挥余热 。 通过卡西尼号得到的图像 ， 再经过红外绘图光谱仪的处理 ， 就能得到红外图像的光谱 ， 这些红外图像证明 ， 土卫二表面存在着与“新形成的冰块”数据一致的红外光谱 。
这些冰块有什么独特之处？
天文学家从图片上面发现 ， 土卫二上的这些新鲜冰层的光谱特征体现出晶体冰的特点 ， 在晶体冰中 ， 分子成列为整齐重复的几何晶格 ， 晶体冰发射红外光的方式与无定形冰（分子排列杂乱无序）是不一样的 。
【土星卫星|土星卫星上发现了新鲜的冰块，欧美团队成功用新技术推进探索工作】
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▲晶体冰的结构是整齐有序的
这一点是很重要的 ， 因为地球上几乎所有的天然冰都是晶体状的 ， 但是天文学家在太空中发现的几乎所有冰都是无定形的 ， 这主要是因为太空中的温度往往都非常低 ， 在非常低的温度下 ， 水分子相互碰撞并冻结在一起 ， 形成了无定形冰 。
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▲一种无定形冰的结构概念示意图
所以说 ， 土卫二上的晶体冰就显得意义非凡 ， 或许会对科学家探索这颗星球的历史 ， 或者至少是热度改变和内热形成等问题将会有很多积极的帮助 。
总的来说 ， 多亏了这些红外新技术 ， 天文学家们才能够在地外星球的探索上取得更大更快的进步 ， 目前 ， 研究团队还考虑进一步扩大这种红外光谱绘制技术的应用范围 ， 使其用在其他行星及其卫星的探索上 ， 看看是否能够发现更多“有趣的事情” 。
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