天文學家解釋了為什麼土衛六的冰面上會出現滑動斷層

Mondo 歷史 更新 2024-02-01

科學家們在太陽系的冰衛星上發現了類似於加利福尼亞州聖安德烈亞斯斷層的滑動斷層,這些斷層是在斷層壁相互側向滑動時產生的。 夏威夷大學馬諾阿分校,由地球和太空科學家領導'I at Mānoa)探索並解釋了土星最大的衛星土衛六和木星最大的衛星木衛三上這些地質特徵的起源。

土衛六繞土星執行。 土衛六下方是土星環投下的陰影。 資料來源**:NASA JPL-加州理工學院空間科學研究所。

該研究的主要作者、夏威夷大學馬諾阿分校海洋與地球科學與技術學院夏威夷地球物理與行星學研究所研究員莉莉安·伯克哈德(Liliane Burkhard)說:"我們有興趣研究冰衛星上的剪下變形,因為這種型別的斷層可以通過剪下加熱過程促進地表和地下物質的交換,從而有可能創造有利於生命出現的環境。 "

當冰冷的月球圍繞母行星移動時,行星的引力會導致月球表面的潮汐偏轉,引發地質活動,例如趨勢滑移斷層。 由於月球的軌道可能是橢圓形而不是圓形的,因此潮汐應力會隨著月球與其行星的距離而變化。

a) 聖安德烈亞斯斷層(谷歌地圖衛星影象),(b) 象頭目(伽利略 SSI),(c) 土衛六上的滑移斷層示例(泰坦卡西尼合成孔徑雷達 - 高解像度合成孔徑雷達全球馬賽克)。**a)聖安德烈亞斯斷層(谷歌地圖衛星影象),(b)象頭目(伽利略SSI),(c)和土衛六(泰坦卡西尼合成孔徑雷達 - 高解像度合成孔徑雷達的全球馬賽克)。

泰坦,冰凍的海洋世界

土衛六極低的表面溫度意味著水冰和岩石一樣,會開裂、斷層和變形。 卡西尼號宇宙飛船提供了證據,證明在冰凍的表面以下數十英里處有一片液態水的海洋。 此外,土衛六是太陽系中唯一擁有濃密大氣層的衛星,其獨特之處在於它支援類似地球的水文迴圈,甲烷雲、降雨和液體在地表流動,形成湖泊和海洋,使其成為為數不多的可能包含宜居環境的世界之一。

美國國家航空航天局"蜻蜓"該任務將於2024年發射,計畫於2024年抵達土衛六。 這種新型旋翼著陸器將在土衛六表面進行多次飛行,探索各種地點,尋找部件和生命跡象。

在對土衛六上的塞爾克隕石坑區域的調查中,Burkhard和她的合著者探索了剪下變形和趨勢滑移斷層的可能性。 為此,他們計算了土衛六繞土星執行時潮汐力對土衛六表面造成的應力,並通過研究凍土的各種特徵來測試斷層的可能性。

這張增強的木衛二影象是2024年6月7日美國宇航局朱諾號飛船上的Juocam相機在飛越冰冷的月球時獲得的。 這次飛越的資料被用來檢測木衛三上鹽和有機物的存在。 **nasa/jpl-caltech/swri/msss/kalleheikki kannisto © cc by

伯克哈德說"雖然我們之前的研究表明,土衛六上的某些區域目前可能由於潮汐應力而變形,但塞爾克隕石坑區域需要承受非常高的孔隙流體壓力和地殼中的低摩擦係數才能發生剪下破壞,這似乎是不可能的。 因此,可以肯定的是,蜻蜓不會落在滑行的溝渠中!"

木衛二,乙個有著曲折過去的月亮

在第二部分中,Burkhard和她的合著者通過研究木星最大的衛星歐羅巴的高解像度資料,並對木衛三的過去進行潮汐應力調查,研究了木星最大的衛星歐羅巴的地質歷史。

據記載,Callista的表面有走滑斷層,但其目前的軌道過於圓潤而不是橢圓形,不會引起任何潮汐應力變形。

研究人員發現,Nippur Philes-Soulsi遺址的幾個輕型地形橫切帶顯示出不同程度的構造變形,橫截面關係圖所暗示的構造活動年表顯示了三個不同的地質活動時代:古代、中世紀和最年輕的時代。

我研究了中生代地形的走滑斷層特徵,這些特徵與過去在滑坡方向上具有高偏心率**的模擬應力**一致。 "伯克哈德說"木衛二可能經歷了乙個軌道比現在更橢圓的時期。 "

在同一區域較年輕的地質單元中發現的其他剪下特徵與滑移方向上的典型一階剪下指標不一致。

Burkhard補充道:"這表明這些特徵可能是由另乙個過程形成的,不一定是由於較高的潮汐應力。 因此,歐羅巴經歷了潮汐'中年危機',但它是最年輕的'危機'這仍然是乙個謎"。

最近的研究,加上太空探索任務,已經創造了知識的積極反饋。

布克哈德說,發射和抵達前的地質調查為任務活動提供了資訊和指導。 "蜻蜓"、"歐羅巴"和歐空局的"juice"其他任務將進一步限制我們的建模方法,並有助於確定著陸器探索冰衛星內海最有趣和最有可能進入的地方。

編譯**:scitechdaily

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