冰冷的月震：地表震动可能引发山体滑坡

美国国家航空航天局的伽利略号宇宙飞船拍摄到了这张木星卫星木卫三表面的图像。在地球上，当构造断层破坏地壳时，也会形成类似的特征。科学家们模拟了断层活动如何引发山体滑坡，并在结冰的卫星表面形成相对光滑的区域。

美国国家航空航天局的一项新研究解释了地震是如何成为环绕木星和土星的卫星神秘平滑地形的来源。

众所周知，许多围绕太阳系远端巨行星运行的冰封卫星在地质上是活跃的。木星和土星的引力如此之大，以至于它们会拉伸和拉动围绕它们运行的天体，从而引发月震，使卫星的外壳和表面破裂。新的研究首次表明，这些地震可能会引发山体滑坡，从而导致地形非常平坦。

这项发表在《伊卡洛斯》杂志上的研究概述了地震和山体滑坡之间的联系，为结冰的月球表面和纹理的演变提供了新的线索。

在木卫二、木卫三和土卫二等结冰卫星的表面，通常会看到陡峭的山脊被相对平坦的区域包围。科学家们推测，这些斑点是由冰火山流出的液体造成的。但是，当表面温度如此之低且不适合流体流动时，这一过程是如何运作的仍然是个谜。

这张木星卫星木卫二的照片是在20世纪90年代由美国国家航空航天局的伽利略飞船拍摄的。光滑的斜坡和附近的碎石可能是山体滑坡造成的。

它展示了科学家们研究的月球地震如何引发山体滑坡的特征。光滑的斜坡和附近的碎石可能是山体滑坡造成的。

研究中概述的一个简单解释不涉及表面的液体。科学家们测量了陡峭山脊的尺寸，这些山脊被认为是构造断层崖（就像地球上的断层崖一样）——当地表沿着断层线断裂，一侧下降时产生的陡坡。通过将测量结果应用于地震模型，他们估计了过去月震的威力，并发现它们的强度足以将碎片抬起来，然后向下坠落，在那里扩散，使景观变得平滑。

“我们发现，月震引起的地表震动足以导致地表物质在山体滑坡中冲下山。我们已经估计了月震的规模和山体滑坡的规模，”主要作者、图森亚利桑那大学的研究生麦肯齐·米尔斯说，他在南加州NASA喷气推进实验室的一系列夏季实习期间进行了这项工作。“这有助于我们理解随着时间的推移，山体滑坡可能会如何塑造月球表面。”

美国国家航空航天局的伽利略号在20世纪90年代拍摄的另一张木星卫星木卫二的图像显示，在可能由山体滑坡产生的光滑区域附近，可能存在断层崖（就像在地球上构造活动破坏地壳时发现的断层崖一样）。

即将进行的调查

美国国家航空航天局即将于2024年执行的木卫二快船任务将前往木星的卫星木卫二，这将大大推动这项研究，提供图像和其他科学数据。在2030年抵达木星后，该航天器将围绕这颗气态巨星运行，并对木卫二进行约50次飞越。该任务有一个由九个科学仪器组成的复杂有效载荷，以确定木卫二是否具有适合生命生存的条件。

“令人惊讶的是，我们发现了更多关于月震强度的信息，而且它们可以很容易地将碎片向下移动，”合著者、管理此次任务的喷气推进实验室Europa Clipper的项目科学家Robert Pappalardo说。

特别令人惊讶的是土星卫星恩克拉多斯的构造活动和地震建模结果，该天体的表面积不到木卫二的3%，约为地球的1/650。帕帕拉多说：“由于月球的引力很小，微小的土卫二上的地震可能大到足以将结冰的碎片从表面抛到太空中，就像一只湿狗在抖自己一样。”。

这张木星冰冷的卫星木卫二的照片是在2022年9月29日美国国家航空航天局的“朱诺”号飞船近距离飞越期间由“朱诺相机”成像仪拍摄的。该机构的Europa Clipper飞船将在2030年到达绕木星轨道时探索月球。

当谈到木卫二时，木卫二快船收集的高分辨率图像将帮助科学家确定过去月震的威力。研究人员将能够应用最近的发现来了解地震是否移动了冰和其他表面物质以及移动了多少。欧空局（欧洲航天局）木星冰月探测器（JUICE）任务的图像将提供有关木卫二邻近的木星卫星木卫三的类似信息。

帕帕拉多说：“我们希望更好地了解随着时间的推移形成冰卫星的地质过程，以及它们的表面今天可能在多大程度上仍然活跃。”。

关于使命的更多信息

木卫二快船的主要科学目标是确定木星冰冷的卫星木卫二表面以下是否有可能支持生命的地方。此次任务的三个主要科学目标是了解冰壳及其下海洋的性质，以及它们的成分和地质。此次任务对木卫二的详细探索将有助于科学家更好地了解地球以外宜居世界的天体生物学潜力。

JPL由加州帕萨迪纳的加州理工学院管理，与马里兰州劳雷尔的约翰斯·霍普金斯应用物理实验室（APL）合作，为华盛顿的美国宇航局科学任务局领导Europa Clipper任务的开发。APL与喷气推进实验室和美国国家航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心合作设计了航天器主体。位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心的行星任务项目办公室负责执行木卫二快船任务的项目管理。