八颗主要行星周围有超过 450 颗已确认的卫星，但只有少数具有令科学界感兴趣的独特科学价值，尤其是它们孕育我们所知的生命的潜力。这是由于冰盖下方存在地下海洋，包括木卫二和木星的木卫三以及土星的土卫二。但是哪些过程导致了这些地下海洋的形成，或者可能首先阻止它们的形成？
现在，来自美国宇航局、西南研究所（SwRI）和以色列魏茨曼科学研究所的一个国际科学家团队可能距离解决这一难题又近了一步。在最近发表在《自然天文学》上的研究结果中，研究人员使用计算机模型来解决长期存在的知识空白，即巨大的影响如何影响整个太阳系冰冷卫星上的地下海洋的形成和演化。
研究人员重点关注土星和天王星的较小卫星，其中土星包括土卫二、土卫六和土卫四以及它们可能活跃的地下海洋，而天王星则拥有二氧化钛、天王星、爱丽儿、乌姆布里尔和米兰达。所有这些天王星卫星仍然被认为拥有活跃的地下海洋或已经存在很长时间但后来结冰的海洋。这项研究的主要目标是确定这些绕土星和天王星运行的较小卫星是否是原始卫星，或者它们是否是由较大天体发生重大撞击的碎片形成的。
碰撞和海洋……停滞？
最终，研究人员发现，巨大的撞击并没有影响新世界海洋的形成，而只影响了活跃海洋的大小及其寿命。海洋新世界之所以不是由大的撞击形成，是因为有大量的冰和岩石的混合物，后者在冰融化成水后沉入海底。这些下沉的岩石阻止了海洋的生长，导致海洋结冰。
图片来源：NASA / JPL-Caltech / 西南研究所
“想象一下，一颗小而冰冻的卫星，没有做任何有趣的事情，”瑞士研究所的首席科学家、该研究的合著者艾莉莎·罗登博士说。 “如果你向它扔东西，它会引起大碰撞，是否会释放出足够的能量来形成海洋？我们的模型表明，这实际上非常困难。通常，经历干扰的小鱼可能会失去海洋或阻止海洋形成。”
为什么是海洋世界？
液态水是地球上生命发展的根本原因，因为它是细胞功能、新陈代谢和生命生存的驱动力。虽然水约占成人身体的 60%，但对于许多生命形式来说，这一比例更高，包括水母（约 95% 是水）、草本植物（约 90% 至 95% 是水）。但某些生命形式的水含量较低，包括海洋哺乳动物（50% 至 60% 的水）和昆虫（50% 至 75% 的水）。
虽然本文重点讨论土星和天王星的卫星，特别是土卫二和土卫二，但整个太阳系还存在其他几个可能的海洋世界。它们是：木星的木卫二、木卫三和木卫四、土星最大的卫星泰坦和较小的卫星土卫一、冥王星的矮行星以及谷神星和海王星的海卫一。虽然本研究中考虑的天王星卫星是否是过去或现在的海洋世界存在争议，但唯一访问天王星的任务是航行者 2 号，它于 1986 年 1 月进行了著名的飞越，目前还没有计划很快访问天王星的任务。
相比之下，两项任务（一项正在执行，一项计划中）将在未来几年内探索两个海洋世界：美国宇航局的欧罗巴快艇和美国宇航局的蜻蜓号。欧罗巴快艇目前正在前往欧罗巴，计划于 2030 年 4 月抵达木星，其任务的主要目标是确定欧罗巴可能的宜居性。 NASA 的蜻蜓是一款四轴飞行器，其主要任务是“停留在”土卫六表面寻找生命或水的化学迹象，计划于 2028 年 7 月发射，预计于 2034 年抵达土卫六。
在未来几年和几十年里，研究人员将获得哪些新的见解来了解月球冰冷海洋的影响有多大？只有时间才能证明一切，这就是我们拥有科学的原因！
一如既往，继续学习和寻找！
