天衛一表面為何有大規模裂縫？冰層下曾擁有深度 160 公里地下海洋
天王星最明亮的衛星天衛一（Ariel），其表面複雜又龐大的裂縫地貌可能與潛在地下海洋有關！新電腦模擬結果顯示，天衛一可能曾擁有 160 公里深的地下海洋，為外太陽系冰凍天體演化與潛在生命適居性帶來全新視角。
天衛一（Ariel）是天王星最明亮、距離天王星第二近的衛星，在天王星系統僅排第四大，直徑約 1,159 公里，表面異常複雜，從冰衛星角度來看，Ariel 呈現令人費解的獨特地質。
NASA 航海家 2 號（Voyager 2）在 1986 年拍攝的影像顯示，天衛一南半球同時存在極古老撞擊坑地形與極年輕光滑平原區域，後者可能由「冰火山作用」（cryovolcanism）形成：一種發生在冰凍天體的特殊火山活動，不是噴出岩漿，而是水和其他揮發物質混合的漿液。
更引人注目的是天衛一表面遍布巨大裂縫、山脊、地塹（Graben，凹陷的地塊），這些構造規模之大，整個太陽系幾乎找不到其他冰衛星匹敵。
為破解這些地質謎團，美國北達科他大學 Caleb Strom 團隊展開深入調查，試圖解釋一個核心問題：什麼樣的內部結構與軌道離心率，才能造就如今在天衛一表面看到的極端地質特徵？
天王星擁有不只一顆海洋冰衛星？
團隊透過電腦模型模擬天王星引力如何拉伸擠壓天衛一導致其冰殼斷裂重塑，分析結果顯示天衛一軌道離心率曾高達 0.04，為當前數值 40 倍，甚至比木衛二歐羅巴離心率還高。
離心率只要稍微增加就會明顯加劇潮汐力，雖然天衛一圍繞天王星路徑肉眼看來仍幾乎呈圓形，但它的地殼正不斷經歷劇烈潮汐形變。
不過僅憑軌道離心率還不足以解釋天衛一表面裂縫規模及分布，研究人員推斷，只有當潮汐應力作用在覆蓋巨大海洋的薄冰殼上，才會形成探測器觀測到的裂縫地質。
地下海洋是行星科學領域關注焦點，這些場所可能是外星生命潛在棲息地，雖然科學家還不知道天衛一海洋何時形成、持續多長時間、是否仍以某種形式存在，但這項發現表明天王星可能曾擁有多顆海洋衛星，呼籲航太機構未來多重視天王星專屬探測任務。
新論文發表在《Icarus》期刊。
（首圖來源：pixabay）