末日冰原之大道唯一 作者:龙雨

    第253章 变形构造

    除了每天的吃饭，睡觉，训练和修炼外，华枫都和云梦以及白凤组成个三人小组，在偶尔人潮涌动的地下城内匆匆赶往拟态教室。

    他关注到“土卫六土星计划”是美国国家航空航天局和欧洲空间局联合提出的一项旨在探测土星系卫星（包括土卫二）的计划，与之相竞争的则是“木卫二木星计划”。

    2009年2月，美国国家航空航天局和欧洲空间局宣布将优先实施木卫二木星计划，同时也将继续研究土卫六土星计划的可行性择机实施。

    二十世纪末发射，并于二十一世纪初抵达土星附近的卡西尼号太空船则提供了大量的数据，解开了旅行者探访之后留下的诸多疑团。

    在2005年，卡西尼飞船数次近距离掠过土卫二获得了该卫星表面及其环境的大量数据特别是发现了从该卫星南极地区喷射出的富含水分的羽状物。

    该发现以及可探测到的逃逸内能的存在、南极地区极少存在撞击坑的情况，共同证明了土卫二至今仍然存在地质活动在巨行星的卫星系统中许多卫星都会成为轨道共振的牺牲品这会导致星体震动和轨道的扰动，而对于更加靠近行星的卫星，潮汐效应则会加热行星的内部这或许可以解释土卫二的地质活动。

    2017年，“卡西尼”号传回的数据显示，土卫二表面冰层下喷出的水气羽流中含有大量氢分子，研究人员推测，这源于土卫二的海洋与岩石内核产生的热液反应。若推测无误，土卫二的海洋可能也存在孕育生命的重要化学物质甲烷。

    土卫二（恩克拉多斯）以希腊神话中的巨人恩克拉多斯命名。该名字及其他六颗第一批被发现的土星卫星的名称都由威廉·赫歇尔的儿子约翰·赫歇尔在其1847年出版的《在好望角天文观测的结果》（results　of　ast

    o

    oical　obse

    vatio

    &he　cape　of　good　hope）中率先提出。如此命名的理由是土星所代表的农神萨图尔努斯即为希腊神话中泰坦族的领袖克罗诺斯。

    国际天文学联合会以阿拉伯文学作品《一千零一夜》中的人名和地名命名土卫二的地表构造。其中撞击坑以人物命名，其他地质结构如深谷、山脊、平原和槽沟则以地点命名。

    迄今为止国际天文联合会共正式命名了57处地质结构，另有22处于1982年为旅行者号所发现的地质结构亦得到了命名，此外，对2005年卡西尼号在其三次飞掠中发现的35处地质结构的命名也于月获得了认可。这些被认可的命名包括了撒马尔罕槽沟，阿拉丁陨石坑和锡兰平原等。

    土卫二是一颗相对较小的卫星，平均直径为505公里，只有月球直径的七分之一，比不列颠岛的最大长度还稍小而其大小也和不列颠岛不相上下。而亚利桑那州和科罗拉多州也能够容得下这颗卫星。

    不过若论其球体面积则比以上这些区域要大得多，它的面积达80万平方公里，相当于莫桑比克的国土面积，比得克萨斯州大15。土卫二的质量和直径都位列土星卫星的第六位，居于土卫六（5150公里）、土卫五（1530公里）、土卫八（1440公里）、土卫四（1120公里）和土卫三（1050公里）之后。

    它也是土星拥有的最小的球状卫星之一除了它和土卫一（390公里）之外，其他的小卫星均为不规则形状。

    事实上土卫二为一个扁平椭球体，依据卡西尼号发回的照片进行测算土卫二的三轴长度为513（a）x503（b）x497（c）公里，其中（a）为面向土星面与背向土星面两极间的距离，（b）为星体凹面与凸面两极间的距离，（c）为南极与北极之间的距离。土卫二围绕其短轴自转，而其长轴则成放射状地偏离土星。

    1981年8月，旅行者2号在人类历史上首次近距离地观测土卫二。对获得的图像信息进行分析后，科学家们发现了至少五种不同的地形，包括撞击坑地形、平坦地形（较年轻），而在平坦地形附近，则往往分布着山脊另外还观测到大量的线性地缝和悬崖。鉴于在平坦地区分布的撞击坑较少，科学家推测这些平坦地区的形成时间可能只有几亿年。

    所以，在较近的一段地质时间里，土卫二上必然发生了诸如“水火山”之类的地质活动，才能使得原先千疮百孔的地表平整如初。固态水（冰）使得土卫二表面发生了很大变化，使其成为太阳系中反射率最大的天体它的几何反照率高达138。正因为它反射了如此之多的阳光，其平整地表的夜间温度仅为198c（较其他土星卫星寒冷）。

    卡西尼号在2005年2月17日、3月9日、7月14日三次飞掠土卫二观测到了土卫二表面的更多细节。例如旅行者2号所观测到的平坦地形实际上是一些撞击坑分布较少的地区，这类地区还分布有山脊和悬崖同时在地质年龄较大、撞击坑分布密集的地区，还发现了数目众多的地缝这证明在撞击坑大量形成之后，这一地区还经历了剧烈的地质运动另外在旅行者2号过去未详细勘测的地区，亦发现了几处较年轻的地形如南极附近的一处古怪地形。

    从土卫二喷射而出的水冰射流看似从土星明亮一侧掠过。这张照片是由美宇航局“卡西尼”号飞船拍摄的。实际上，土卫二的运行轨道距土星大气顶端大约112万英里(约合18万公里)。土卫二的冰冷间歇泉发现于2005年，它们位于这颗星球南半球的断裂带，据认为其喷射动力源于地表下的液态水层。

    撞击坑是太阳系许多天体上存在的普遍现象。土卫二的许多区域都被分布密度不同、破损程度不同的撞击坑群所覆盖。在旅行者2号观测结果的基础上，科学家根据撞击坑分布密度的不同将其分为三类撞击坑地形单元。

    其中虽然在撞击坑破损程度上有所不同，但都包含了数目众多的、直径达1020公里的撞击坑；而cp则是分布有少量撞击坑的平坦地区。这种基于撞击坑密度（及与此相关的地表年龄）而进行的撞击坑地形细分支持了认为土卫二曾经历过多阶段的地表重塑的观点。

    近期卡西尼号的观测则提供了关于地形单元的更多详细信息。这些高分辨率照片显示土卫二的许多撞击坑都出现了由粘性崩塌和结构性裂痕导致的严重破损。粘性崩塌是重力的作用所造成的撞击坑及其他水冰构成的地形的破损，这个作用过程需要经历漫长的地质时间，并将最终使该地区的地势趋于平缓。

    这个作用的效果取决于冰的温度，因为相较于温度较低、质地较硬的冰，温度较高的冰更容易遭到破坏。经历了粘性崩塌作用的撞击坑一般都有一个凸形底部，有时甚至只剩下一圈坑缘。图八左上角的大撞击坑——顿雅扎德撞击坑所拥有的凸形底部即是粘性崩塌作用的例证。另外，土卫二表面的许多撞击坑也已遭到结构性裂痕的严重破坏。

    照片底部中央偏右直径近10公里的撞击坑即是证明宽度只有数百米至一千米的细长的裂痕已经严重破坏了该撞击坑的边缘和底部。迄今为止，几乎所有位于ct2地形单元中的撞击坑都有构造性变形的迹象粘性崩塌和结构性裂痕的作用都证明了——尽管撞击坑地形地区是土卫二上地质年龄最大、撞击坑留存度最高的地区，但其中的几乎所有撞击坑都已处于某种被破坏的阶段。

    旅行者2号在土卫二上发现了几种地质构造，包括槽沟、悬崖和山脊等。近期卡西尼号的观测表明土卫二上改变地貌的主要方式是构造作用。土卫二上发现的一种更加引人关注的地质构造是裂痕，这些峡谷能够延伸至200公里长，宽度为510公里，深度为1公里。图七显示了一条典型的大裂痕切割那些地质年龄较大、已经遭到结构性破坏的地区的景象。图八底部亦显示了这种地质构造。裂痕是一种较年轻的地质构造，因为它通常表现为切割其他地质结构，同时裂痕两壁有突出的露头。

    土卫二上存在构造作用的另一例证是槽沟结构，它由一系列呈曲线状的槽沟和山脊构成。这种条纹状结构最初是由旅行者2号发现的，通常是平坦地形与撞击坑地形的分野标志。在图六和图十中均可见到这种地质构造（图十中的为撒马尔罕槽沟）。这种槽沟地形容易令人联想起木卫三上的相似地貌。

    不过土卫二的槽沟构造要比后者复杂木卫三上的槽沟为平行排列，而土卫二的槽沟排列则显得较为凌乱，形状也多为锯齿状。引人关注的是卡西尼号在对撒马尔罕槽沟进行观测时发现了一些暗点（直径125750米），它们平行排列于槽沟旁，有推测认为这些暗点是位于该地区的陷坑。

    除此之外，土卫二表面还有多种地质构造。图九显示了一种狭窄的断裂地形（通常有数百米宽），该地形由卡西尼号发现。这些裂缝常常贯穿于撞击坑地形之中，其深度也只有一两百米。其中的许多裂缝在其形成过程中受到了撞击坑所产生的微薄表土的影响，导致裂纹走向经常发生变化。

    旅行者2号在土卫二表面发现了两种平坦地形。这些地形的地势起伏较小，较之撞击坑地形，其撞击坑数目也很少这表明这种地质构造的产生年代较晚。其中的典型——锡兰平原，从照片上就未发现可见的撞击坑。

    而在锡兰平原西南方的另一个平坦地形，则纵横交错着数条槽沟和悬崖。其后，卡西尼号也曾观测过这些平坦地形，其中包括了锡兰平原和蒂雅平原，并拍下了高分辨率的照片。这些照片显示这些地形中其实布满了较低的山脊和较浅的裂缝。

    目前认为，其中的裂缝是由于剪切形变造成的。其中拍摄的锡兰平原的照片显示该地区仍存在着一定数量的微小撞击坑——依据这些撞击坑估计，该地区地表的年龄从17亿年到37亿年不等，具体年龄取决于撞击坑的分布情况。

    卡西尼号对土卫二表面进行观测的区域的扩大使得更多的平坦地形得以发现，特别是在土卫二朝向轨道运动方向的球面上。这些地形上布满了数目众多的槽沟和山脊，类似于南极地区的变形构造。这些地形正好位于锡兰平原和蒂雅平原的球体对立面上，表明这一地区受到了土星引力潮汐的影响。

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    第253章 变形构造