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冰火山是地球之外的星體上一種與地球火山類似的地貌,它們噴發出來的是水、氨、甲烷之類的物質。2010年12月,科學家宣稱他們可能已經找到了迄今最有力的證據,證明在土衛六上確實存在冰火山。

1 冰火山 -簡介

冰火山冰火山模擬圖

冰火山(拉丁文作 cryovolcano,字面涵義即為cryo-:冰和 volcano:火山),是存在於地外天體上的與火山相似的一種地貌,通常出現在冰凍衛星或是其他一些低溫(表面溫度低於-150°C)的天體上(如柯依伯帶上的天體)。與火山不同的是,冰火山不會噴發熔岩,它所噴發出的是水、氨、甲烷一類的揮發物。這類噴發物按「冰火山」類推而稱作冰岩漿(cryomagma)。冰岩漿在噴發時通常呈液態而四下流淌,但亦有可能呈氣態彌散為煙霧。噴發後,冰岩漿會因暴露在溫度極低的環境中而凝結成固體。一些科學家估計土星的最大衛星土衛六上的冰火山有條件為可能存在的地外生命提供庇護。 

2 冰火山 -產生

導致地下冰層融化和冰火山形成的能量來自潮汐摩擦。也有學者認為,冰凍沉積物的半透明屬性能夠在表層下造成溫室效應,從而累積足夠的熱量。

據推測在柯依伯帶的小行星50000上也曾經出現過冰火山。就此例而言,熱能可能是由核衰變所產生。

3 冰火山 -發現

冰火山最初發現於1989年,由旅行者2號在飛掠海王星衛星海衛一時所觀測到。位於土衛二南極「虎紋」地帶的冰火山噴發的煙霧。該冰火山的間歇噴發不斷給土星E環補充物質卡西尼號發現了土衛六上有一處噴發甲烷的冰火山,據推想冰火山是土衛六大氣中甲烷的重要來源。2005年11月27日卡西尼號又拍攝到了土衛二南極的間歇泉(參見土衛二上的冰火山)。此後,又在其他一些冰凍衛星(木衛二、木衛三)上發現了冰火山活動的間接證據。

2010年12月,科學家宣稱他們可能已經找到了迄今最有力的證據,證明在土衛六上確實存在冰火山。新發現的冰火山高達1500米,被命名為「玫瑰」(The Rose),由目前正在土星軌道運行的卡西尼飛船發現。探測顯示,「玫瑰」山頂上有一個很深的「凹陷」,而周圍區域地表似乎有流動的物質。

與外星生命
冰火山土衛六表面的冰火山可能具備孕育有機生命的條件

 2008年8月16日,據美國太空網報道,在過去30年裡,科學家已知道一種叫做索林斯(tholins)的複雜碳化合物存在於彗星和太陽系其他行星的大氣層中,理論上,索林斯可以與水進行叫做水解的化合反應,從而製造出類似於地球早期階段的複雜分子結構。

美國亞利桑那州大學行星科學系研究生凱瑟琳·尼什在實驗室里進行了為期多天的研究,她在近冰凍溫度條件下通過水解形成類似索林斯的物質。她將這項研究報告發表在《天體生物學》雜誌上。暴露在土衛六上的液態水被認為持續存在數百至數千年,在土衛六表面,生命起源前分子可能存在於碰撞隕坑和冰火山的融化水中,類似這樣的進程很可能發生於地球早期生命孕育階段,那時的早期地球大氣層還未出現顯著數量的氧氣。

像這樣的固態冰融化成液態水的反應經常發生。很可能類似這樣的反應同樣發生於早期地球。

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