海卫一有可能是一颗来自柯伊伯带的天体 _探测器

【海卫一有可能是一颗来自柯伊伯带的天体】旅行者2号探测器拍摄的海卫一
科学家发现海王星最大的卫星海卫一察东（Triton）最有可能是一颗来自柯伊伯带的天体，表面冰冷的海卫一由于海王星潮汐力的作用可使得其拥有较为温暖的地下海洋，根据最新的研究表明，海卫一上仍然可能存在地下海洋。这颗海王星最大的卫星在1864年由英国天文学家威廉·拉塞尔（William Lassell）发现，但是至今这颗大型卫星依然是个迷。
在1989年，旅行者2号行星际探测器飞掠海卫一时拍摄到这颗卫星的真实画面，发现其表面主要由水冰等物质构成，当然也有氮气、甲烷以及二氧化碳等，但海卫一的密度特别大，使得科学家们怀疑其拥有一个较大的硅酸盐岩质核心结构，并由此推测在海卫一硅酸盐核结构的外围与寒冷的表层壳体之间存在一个液态海洋，海卫一的轨道距离海王星较近，较强的潮汐作用加热了部分表层下的物质，科学家通过调查认为如果这里是一片液态海洋的话，那么现在还存在于海卫一的表层之下。
海卫一具有一个与太阳系中其他行星的卫星不同的特性，即它的轨道是逆行的，根据行星形成理论，年轻恒星周围环绕的尘埃和气体结构以相同的方向旋转，此后该恒星周围演化出的行星系统的轨道应该与这个方向相同，这样的轨道被称为顺行轨道，反之则为逆行轨道，其产生于行星捕获的流浪天体，这就意味着海卫一最初并不是围绕海王星运行的。
早期的太阳系中有着比较混乱的空间环境，很多天体发生相互碰撞并改变了对方的轨道，科学家推测海卫一起源于柯伊伯带，这是一个位于海王星轨道之外的中空圆盘状宇宙空间，当巨大的天体进入海王星的引力范围之内时，被其引力所捕获。在最初捕获海卫一时，其运行在一个高椭圆、偏心率的轨道上，较大的偏心率使得海卫一受到较强的行星潮汐力作用，该机制中会造成能量的损失。
而这些损失的能量就转化为热量并作用于海卫一，可以融化海卫一内部一定深度的冰冷物质，形成位于表面冰封世界下的海洋。能量损失同时也会改变海卫一的轨道，使其偏心率降低，接近一个较为完美的圆轨道。除了行星潮汐作用对海卫一某个深度的冰物质进行加热外，科学家还发现其内部存在另一个加热源，即天体内部放射性同位素衰变过程所释放出的能量，这个热源甚至可维持数十亿年之久。科学家通过计算发现放射性同位素衰变产生的能量是潮汐作用加热机制的数倍，但该热量还不足以维持海卫一固态表面下的海洋保持45亿年的液态环境。
行星潮汐力的效应位置处于海卫一冰层壳体的底部，由于早期海卫一的轨道具有较大的偏心率，因此潮汐作用比现在更强，由此得出的过去的某个时期，海卫一内环境的受热效应是较为强大的。科学家对海卫一建立了一个内环境模型，该卫星由70%至80%的岩质构成，其余物质为水冰等，在最外层就是甲烷和氮冰物质，这个情况与冥王星较为类似。当海卫一被海王星引力捕获之后，科学家调查了该天体的轨道是如何转变为几乎圆形的轨道，通过对轨道演化的时间计算，发现如果海卫一冰壳之下是液态海洋的话，那么至今这片海洋依然存在。
最新的研究计算了海卫一表层冰壳厚度是如何影响潮汐耗散以及地下海洋的结晶化过程，结果显示假如海卫一的冰壳厚度较?。敲闯毕ψ饔镁秃苊飨裕?加热效应也会越强，反之冰壳较厚的话，海卫一就会更加坚固，潮汐力产生的热效应较弱。但即便是液体海洋也将会是富含氮的海洋，此外海卫一的岩质核心的具体大小还是个未知数，这将决定内核放射性同位素衰变释放的热量。
科学家认为海卫一的地下海洋可以作为外星生命的栖息地，虽然目前仍然有许多争论，比如木卫二就是外星生命栖息地的候选者之一，即便海卫一生命出现的概率远小于木卫二欧罗巴，但也不能将其排除。研究人员推测海卫一地下海洋或存在硅基生命，它们并不是以碳元素作为基?。?目前还没有足够的研究揭示硅烷在特殊行星环境下的行为。

腾讯科学讯（Everett/编译）