天王星衛星藏有海洋 韋伯望遠鏡發現新證據

編譯／李寓心

美國太空總署（NASA）於2021年發射的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（JWST）最新研究，探測到天王星衛星「天衛一」（Ariel）表面富含二氧化碳，意味著衛星地表下，可能藏有液態水海洋，解開長期以來困擾科學家的謎團「為什麼天衛一表面覆蓋著大量的二氧化碳冰？」表示這些二氧化碳冰，可能來自天衛一的內部，而非外部環境。

根據報導，天王星與太陽的距離是地球的20倍，在極寒的環境下，二氧化碳會轉化為氣體，發散至太空中。過去的理論認為，天衛一表面與天王星磁場中，捕獲的帶電粒子相互作用，產生電離輻射，分解分子後留下二氧化碳，形成一種稱為「輻解」（Radiolysis）的過程。然而，JWST的最新觀測結果表明，這些二氧化碳可能來自天衛一的內部。

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顛覆人類的天文學認知

科學家將JWST蒐集的天衛一光譜數據，與地球實驗室中不同化學物質的光譜進行比對，發現天衛一是太陽系中二氧化碳含量最高的星體之一，其中還含有清晰的一氧化碳沉積物。對此，約翰霍普金斯大學應用物理實驗室（APL）團隊領導人Richard Cartwright：「這完全不合理，一氧化碳要在攝氏零下205度以下，才能穩定存在，而天衛一的平均表面溫度為攝氏18度，遠高於這個關鍵溫度，一定要持續補充一氧化碳，才能維持衛星的表面溫度。」

可能受到表面冰火山活動影響

1986年航海家2號（Voyager 2）飛掠天王星及衛星的觀測結果，和這次新發現的研究分析皆指出，天王星磁場軸與衛星軌道平面之間傾斜約58度，限制輻解的影響。因此，天衛一表面大部分的碳和氧化合物，可能是來自冰層下方的液態水海洋中的化學過程，由衛星冰殼上的裂縫滲出，或者冰火山噴發等地表活動。科學家推測，天衛一表面遍布的裂縫，極可能受活躍的冰火山影響，因冰火山噴出的冰漿柱非常強大，進而將物質噴射到天王星的磁場中。

資料來源：Live Science

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