天王星大月亮的新研究显示5月4日有水

这项工作基于新的建模，探索了海洋是如何存在于太阳系中不太可能存在的地方的。

在这张使用哈勃太空望远镜1998年拍摄的数据添加颜色的照片中，天王星被其四个主要环和27颗已知卫星中的10颗包围。一项以新模型为特色的研究表明，天王星的四颗大卫星可能包含内部海洋。

对美国国家航空航天局旅行者号宇宙飞船数据的重新分析，以及新的计算机建模，使美国国家航空宇航局的科学家得出结论，天王星最大的四颗卫星可能在其核心和冰壳之间含有海洋层。他们的研究首次详细描述了所有五颗大卫星的内部组成和结构的演变：阿里尔、翁布里尔、泰坦尼亚、奥伯龙和米兰达。这项研究表明，其中四颗卫星的海洋可能有几十英里深。

总的来说，至少有27颗卫星围绕天王星运行，其中四颗最大的卫星从720英里（1160公里）宽的阿里尔到980英里（1580公里）长的泰坦尼亚。长期以来，科学家们一直认为，鉴于二氧化钛的体积，它最有可能保留由放射性衰变引起的内部热量。此前，人们普遍认为其他卫星太小，无法保持内部海洋不结冰所需的热量，尤其是因为天王星引力产生的热量只是一个次要的热源。

美国国家科学院2023年行星科学和天体生物学十年调查将探索天王星列为优先事项。为了准备这样的任务，行星科学家们正专注于这颗冰巨星，以加强他们对神秘的天王星系统的了解。美国国家航空航天局位于南加州的喷气推进实验室的首席作者Julie Castillo Rogez说，这项新工作发表在《地球物理研究杂志》上，可以为未来的任务如何调查卫星提供信息，但这篇论文的影响也超出了天王星。

她说：“当涉及到小天体——矮行星和卫星时，行星科学家以前在几个不太可能的地方发现了海洋的证据，包括矮行星谷神星和冥王星，以及土星的卫星米玛斯。”。“因此，我们还不完全了解其中的一些机制。本文研究了这些机制可能是什么，以及它们与太阳系中许多可能富含水但内部热量有限的天体之间的关系。”

这项研究重新审视了20世纪80年代美国国家航空航天局旅行者2号飞越天王星和地面观测的发现。作者们建立了计算机模型，这些模型融入了美国国家航空航天局伽利略号、卡西尼号、黎明号和新视野号（每一个都发现了海洋世界）的其他发现，包括对土星的卫星恩克拉多斯、冥王星及其卫星卡戎和谷神星的化学和地质的深入了解，这些都是与天王星卫星大小相同的冰体。

新的模型显示，天王星的四颗主要卫星可能存在海洋层：阿里尔、翁布里尔、泰坦尼亚和奥伯龙。含盐或含盐的海洋位于冰下，位于富含水分的岩石和干燥岩石层的顶部。米兰达太小了，无法为海洋层保留足够的热量。

上面和下面是什么

研究人员利用该模型来测量天王星卫星表面的多孔性，发现它们可能足够隔热，可以保留容纳海洋所需的内部热量。此外，他们在卫星的岩石地幔中发现了一个潜在的热源，它会释放热液体，并有助于海洋维持温暖的环境——这种情况对泰坦尼亚和奥伯龙来说尤其可能，因为那里的海洋甚至可能足够温暖，有可能支持宜居性。

通过研究海洋的成分，科学家们还可以了解可能在月球结冰表面发现的物质，这取决于下面的物质是否是由地质活动从下面推上来的。来自望远镜的证据表明，至少有一颗卫星Ariel的表面有物质流动，可能是最近从冰火山流到的。

事实上，最内侧也是第五大的月球米兰达的表面特征似乎是最近起源的，这表明它可能在某个时候拥有足够的热量来维持海洋。最近的热建模发现，米兰达不太可能长期存在于水中：它失去热量的速度太快，现在可能已经结冰了。

但内部热量并不是造成月球地下海洋的唯一因素。这项研究中的一项关键发现表明，这颗冰巨星最大卫星的海洋中可能富含氯化物和氨。氨作为防冻剂的作用早已为人所知。此外，该模型表明，水中可能存在的盐将是防冻剂的另一个来源，维持身体内部的海洋。

当然，关于天王星的大卫星仍有很多问题，卡斯蒂略·罗格斯说，并补充说还有很多工作要做：“我们需要为卫星起源的不同假设开发新的模型，以指导未来观测的规划。”

深入研究这些卫星的表面和表面，将有助于科学家和工程师选择最好的科学仪器来对其进行调查。例如，确定氨和氯化物可能存在意味着通过反射光检测化合物的光谱仪需要使用覆盖这两种化合物的波长范围。

同样，他们可以利用这些知识来设计能够探测深层内部液体的仪器。寻找有助于月球磁场的电流通常是寻找深海的最佳方法，就像伽利略任务的科学家在木星的卫星木卫二所做的那样。然而，Ariel和Umbriel等卫星内部海洋中的冷水可能会使海洋携带这些电流的能力降低，这将给科学家们找出海底的东西带来新的挑战。