实验研究揭示了无空气世界的神秘流动特征

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西南研究所的一名研究人员与美国国家航空航天局 (NASA) 喷气推进实验室的一个团队合作，试图解释存在于无空气天体表面的神秘流动特征，例如美国国家航空航天局 (NASA) 黎明号任务最近探索的小行星灶神星和谷神星，以及木星的卫星木卫二，美国宇航局的木卫二快船任务将很快对其进行详细探索，其中包括西南研究所的参与。
在《行星科学杂志》上发表的一篇新论文中，其主要作者、美国西南研究院的迈克尔·波斯顿博士和一个研究小组概述了撞击后条件（例如流星体撞击）如何产生液态盐水，这些盐水暂时沿着表面流动，流动时间足够长，以蚀刻出弯曲的沟壑，并在新形成的陨石坑壁上沉积碎片扇。
项目负责人詹妮弗·斯卡利博士（JPL）表示：“我们想要验证我们之前提出的想法，即无空气星球表面下的冰可能因撞击而被挖掘出来并融化，然后沿着撞击坑的壁流动，形成独特的表面特征。”
研究小组希望了解液体在重新结冰之前能够流动多长时间，因为大多数液体在强真空条件下都会失去稳定性。
这篇题为《对无空气星球撞击后盐水和水寿命的实验检查》的论文详细介绍了研究小组在模拟灶神星（太阳系中最大的小行星之一）上的冰在遭受流星体撞击后所承受的压力以及从地下释放的液体重新冻结所需的时间后得出的结论。
该团队改造了喷气推进实验室的一个测试室，以快速降低液体样本的压力，以模拟灶神星等无空气天体受到撞击后产生的临时大气消散时压力的急剧下降。据波斯顿说，压力下降速度非常快，测试液体立即急剧膨胀，从样本容器中喷出物质。
“通过模拟撞击，我们发现纯水在真空中冻结得太快，无法产生有意义的变化，但盐和水的混合物，或盐水，至少能保持液态和流动一个小时，”波斯顿说。“这足以使盐水破坏岩石体陨石坑壁的斜坡，造成侵蚀和山体滑坡，并可能形成在冰冻卫星上发现的其他独特地质特征。”
这些发现还有助于解释在遥远的天体上观察到的某些特征的起源，例如木卫二的平滑平原和其玛南南陨石坑中独特的“蜘蛛”状特征，或火星上的各种沟壑和扇形碎屑沉积物。这项研究还有助于为太阳系中看似不适宜居住的地方存在地下水提供更有力的证据。
“如果这些发现在这些干燥、无空气或稀薄大气层的星球上一致，就表明这些星球上最近曾存在水，这意味着撞击可能仍会将水排出，”波斯顿说。“那里可能仍有水可供发现。”