为什么土卫二在其邻居中是唯一在地质上活跃的卫星?


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我对土卫二为何在地质上活跃的理解是,土星以及附近较小的迪奥尼卫星(较小程度上)的潮汐力为木星内部提供热量,就像木星为艾奥做的那样。

其他大中型卫星Mimas,Tethys,Dione和Rhea是否也应不表现出来自同一部队的类似活动?理所当然的是,狄欧尼(Dione)和丽亚(Rhea)离土星较远,因此不易受到潮汐压力的影响,但特提斯(Tethys)和米玛斯(Mimas)呢?土卫二具有什么特殊属性,使其在近代地质活跃?纯粹是因为土卫二内部比其他卫星有更多的冰而不是岩石,还是有更多因素需要考虑?

Answers:


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这个难题被称为Mimas悖论。这两个身体几乎是双胞胎,但Mimas的活动能力远不及Enceladus。当前有几种建议的解决方案:

  • Mimas在与Tethys产生共鸣之前迅速冷却(这有助于潮汐加热,就像Dione对Enceladus所做的那样)。土卫二形成后不久(铝26和铁60)迅速放射性衰变而产生的“热启动”本可以使其地下海洋保持液态。
  • 土卫二更岩石,因此密度更高。这将导致更快的冷却,并且也意味着土卫二的潮汐消散可能比Mimas高。这似乎有些自相矛盾-人们会想象更多的岩石意味着更少的水冰,因此也意味着更小的地下海洋-但这不是问题。

值得注意的是,人们认为Tethys几乎完全由冰制成。如果土生土长的土卫二假说是正确的,那么这可能是特提斯缺乏地质活动的一个主要因素。但是,特提斯很可能曾经有一个地下海洋。Dione目前正在做,并且经历了潮汐加热;但是,它的半长轴足够大,以至于效果不如对土卫二强。


我们需要尽快将一些人送入这些卫星!我在开玩笑,但毫无疑问,我们还需要了解/验证这些卫星的很多内容。
卡尔·威索夫特
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