太阳系中最闪耀的卫星存在体土卫二
迄今为止，宇宙中到底有多少个像银河系这样的恒星系，充满智慧的现代人类也尚未可知。结合观测到的已知星系数量和对此类天体系统的了解，我们暂且粗略地将它们存在的总体量估算为千亿级别以上。倘若要将这些壮美的恒星系更加具象地呈现在大家眼前，那么，被置于宇宙这个更大空间背景之下的每一个星系，都像是零星分布在一个浩瀚大海中的美丽岛屿。
而银河系中又是否存在着像太阳系这样的构成部分，太阳系中又是否存在着像地球这样的另一颗行星，则是我们系外恒星系统和地外行星探索相关研究的重点关注内容。除了人类与生俱来的对未知的探索欲望之外，由于地球和太阳的未来都将受限于自身演化阶段的更替。所以，我们也很想知道，宇宙空间中是否存在一个地球之外的世界，它也同样适合已知生命繁衍生息。
在太阳系的构成部分中，土星具有独一无二的星体特征和数量庞大的卫星群体。
于是，人类就开始了这一场可能会持续到物种消失为止的地外星球探索之旅。不同于地球只有月球这一颗天然卫星，同样也位于太阳系之中、自带特殊行星光环、且质量只比木星小的气态巨行星土星，则拥有多达数十颗自然卫星。而在它已知的所有卫星中当中，土卫二算得上是比较特殊的一个，而地下海洋无疑是它所有构成部分中最引人注目的存在。
其完全被冰覆盖的表面几乎能将太阳光进行100%的反射，排名第六的土卫二也是整个太阳系中最闪耀的卫星。从旅行者号到卡西尼号，我们对土卫二的了解已经不再局限于其表面的大致特征。比如，其南极地区存在的多个平行线性裂隙，也因为更加深入的探索而出现在人们眼前，我们将这一特殊细节特征称为“老虎条纹”。而土卫二南极的条纹更是其他星球都没有的特征，那么，是什么物理原理控制了土卫二南极的条纹裂缝？
土卫二南极区域最引人注目的条纹特征
事实上，不管是在探测器旅行者2号首次经过该系统的早些时期，还是后来探测器卡西尼号也达到了该探索区域。关于土卫二对我们吸引力一直都是有增无减，而土卫二令我们困惑的地方也越来越多，尤其是科学家们在其南极区域发现的线性裂隙。
在土卫二的南极区域，存在着一系列线性构造的浓缩“虎纹”结构
土卫二南极上的长度大约为130公里的四个裂缝，并不是杂乱地分布着，而是呈现出相对平行的散布特征，彼此间大约间隔35公里左右的距离。特别有意思的事还不只是它们的分布特征，因为这些均匀分布的裂缝并没有停止向外喷出水冰，这是太阳系中任何其他行星和卫星都不具备的星体特征。
的确，土卫二南极如此特别的外观特征毫无疑问地吸引了科学家们的兴趣。我们很疑惑，为什么其他星球不存在与此类似的特点？土卫二南极的这些条纹裂缝到底是怎么形成的，以及这些只均匀分布在南极区域的裂缝、是否与该星球上的羽流活动密切相关，这些都是我们尤为关注的问题。
为何只有土卫二南极有均匀的条纹裂缝
暂且不说为何别的星球没有类似的特征，首先，我们需要了解为什么即便是在同一个星球土卫二上，这样的裂缝也不是随处可见，更没有分布在除了南极之外的其他区域。科学家表示，事实上，裂缝到底是在土卫二的哪一个极形成，其实是随机的， 就好比我们平时的抛硬币决定一件事的本质一样。
根据卡西尼号现有的研究数据，这应该就是土卫二内部的可能组成部分。
也就是说，这样的裂缝本就可能在土卫二的任意极形成，而并不是局限于我们的探测器目前所发现的南极区域。与此同时，再加上土卫二又与其围绕运行的土星存在着复杂的相互作用，且这个星球本身就具有轨道偏心率。所以，这大概就是我们只在土卫二的南极发现了此类线性裂隙的另一方面原因。
或许很多人都有所不知，土卫二要完成一次围绕土星进行的轨道运行活动，大约需要耗费1.37天的时间。由于平均运动的轨道共振是2：1，这导致了与其相邻的Dione对其活动带来了影响。于是，存在轨道偏心率的土卫二不得不面临被弯曲和拉伸的结局。而这一系列的过程，导致了土卫二的内部被加热、产生了地热活动，并使得位于地幔边界处的内部海洋能够保持现状。
在这张缩略图中，展示了土星部分卫星的相对运行轨道。
而这种引力带来的星球变形后果，让极点处成为了遭受到引力作用最大的区域。于是，土卫二的冰盖区域由于本身变薄，从而形成了我们看到的裂缝。与此同时，冷却期也是在这个过程中形成，深埋土卫二地下的地下海洋中的一部分，也因此而在这个时期被冻结。而相对较薄的位于土卫二两极的冰盖，因为这个融化和再次冻结的过程，以及冰盖厚度变化时伴随的压力改变，而形成了这些老虎条纹一般的线性裂隙。
土卫二南极形成35公里平行裂缝的物理原理
客观而言，土卫二上存在线性裂隙本身并不足为奇，但这些裂缝为什么会呈现出平行分布的特征，这才是科学家们研究的重点。在整个研究的过程中，研究人员运用到了土卫二这个星球的物理模型，以了解是什么样的物理力，可以使得该星球南极的这些虎纹裂缝可以像现在这样保持原状。
此图示意了土卫二地壳内部横截面，而星球表面喷出的水冰始于热液活动。
从研究结果来看，土卫二南极最开始应该只形成了一个沟裂，而这个沟裂并没有在之后的时间里被冻结。后来，“水羽”持续从土卫二的内部喷出，并导致了之后的三个呈现出平行分布特征的裂缝缓慢形成。从土卫二星球表面的环境来看，我们可以知道这些从表面喷出的水流，会在被抛到空中的时候就被再次冻结，而后才再次沉积到了星球表面。
随着第一个沟裂的边缘堆满了积雪，土卫二冰盖上的压力也因为这些累计的重量而增加，于是就形成了这些线性裂隙。而之所以它们彼此之间会呈现出相互平行的特征，是因为冰盖弯曲的程度刚好足以导致大约35公里远的距离。而土卫二和其围绕运行的土星之间的潮汐作用，在使得土卫二的弯曲周期不会间断的同时，也防止了这些冰裂缝的闭合，并让它们以相同的规模缩小或扩大。
为什么要研究土卫二南极的线性裂缝
相信即便我不做这个问题的解释，大家也知道科学家们的研究从来都不是盲目的。既然土卫二的地下存在海洋，倘若没有这些裂缝的存在，我们应该如何实现对深埋于土卫二内部的地下海洋进行采样。地外生命一直是所有人最关注的话题之一，而要了解土卫二上的海洋是否存在生命，我们能够选择的唯一有效方式就是对其进行采样研究。
之所以科学家们会花如此多的时间来研究土卫二南极的这些裂缝，并了解它们的形成原因和随着时间递进而发生的变化，并不仅仅是因为我们认为让这种星体特征存在的作用力很重要。科学家们将在之后的数十年时间里向土星系统发射其他探索任务，以便对土卫二这颗卫星有更深刻的理解。截至目前，我们已经证实了从土卫二南极裂缝中喷出的成分中含有有机分子，而在该星球冰面的下方，是否存在着牵动人心的外星生命，则会在之后的探索任务中得到答案。
作者：石兰（抄袭必究）
