除欧罗巴和土卫二之类的卫星以外，太阳系中还可能存在地下海洋？

天王星的卫星可能正在晃动，而海洋藏在地表之下。 冰冷的世界散布着我们的太阳系-从木星的月亮欧罗巴到土星的月亮土卫二，科学家一直在研究这些外星世界，发现隐藏在冰冷外壳下的地下海洋。现在，研究人员已经将目光转向了环绕天王星的卫星，寻找秘密海洋。

• 由旅行者2号太空船采集的影像蒙太奇中描绘了天王星及其五个主要卫星。此处出现的卫星从大到小依次为Ariel，Miranda，Titania，Oberon和Umbriel。图片：?NASA / JPL）

在AGU于12月15日召开的2020年秋季会议上发表的一项尚未发表的新研究中，麻省理工学院行星科学家本杰明·魏斯（Benjamin Weiss）领导的研究人员开发了一种方法，可用于未来的任务，以确认海底地下海洋的存在。天王星的卫星这样的世界。通过这项工作，团队还希望进一步增进我们对潜在宜居世界的理解和知识。 这里最大的问题是，太阳系中的宜居环境在哪里？在欧罗巴和土卫二上发现地下海洋使“我们很多人想知道那里是否有很多卫星，尽管它们很小，但可能仍然温暖。

• 天王星

天王星总共有27个卫星，但地球上有五个特别大的卫星-泰坦尼亚号，奥伯龙号，雨伞号，爱丽儿号和米兰达号。当旅行者2号于1986年被天王星系统猛扑时，它捕获的图像显示这五个大卫星由相等的部分岩石和冰组成，并且坑坑洼洼。这些图像还显示了液态水通过一个世界喷出并在其表面冻结的物理迹象，称为冰冷狂热。 这种现象可能是由类似于我们在土卫二上看到的地下海洋引起的，该地下海洋将羽流从其海洋排出到太空中。

• （图片来源：NASA / JPL-Caltech）

为了确定未来的航天器是否可以在其中一个世界中确定地发现地下海洋，这项工作的研究人员计算了天王星在月球海洋上产生的磁场强度。 当月球绕行星运行时，该行星的磁场在月球上拉动，使其保持在轨道中。磁场产生的拉力会产生电流，该电流会产生自己的磁场，称为感应磁场。该感应场被认为是由某种导电流体层（如地下海洋）产生的。 魏斯谈到天王星的卫星时说：“如果那里有液态水，并且有点咸，就像地球上的海水一样，那么它就可以传导，这意味着电流可以在其中流动。”

• 旅行者2号探测器拍摄的这张二氧化钛图像显示了天王星月球的陨石坑表面。 （图片来源：NASA）

这些卫星之一上的感应磁场看上去与天王星的磁场与附近航天器上的仪器的磁场非常不同，因此可以从附近观察到。  1998年，科学家们使用同样的技术来确认木卫二的地下海洋以及木星另一颗卫星Callisto内的海洋。欧罗巴的感应磁场强度约为220纳米特斯拉。魏斯和他的团队没有发送航天器，而是使用天王星磁场的理论模型来计算地球上五个最大卫星的可能感应磁场。经测定，米兰达的感应磁场最强，为300纳米特斯拉。尽管这并不能证实世界上是否存在海洋，但米兰达以及阿里尔，雨伞和二氧化钛可能感应出了足以用现有航天器技术探测到的磁场。

现在，尽管这些卫星上可能存在地下海洋，但它们可能比环绕木星的世界更远，因为天王星的卫星较冷，因此它们的冰壳可能更厚，大卫·史蒂文森（David Stevenson）加州理工学院的一位行星科学家在同一份声明中说。 美国宇航局目前没有计划向天王星发送探测的计划，但是，美国宇航局正在考虑一个与海王星绑定的名为“三叉戟”的任务，该任务也可以收集有关天王星的信息。美国宇航局将在明年决定该任务的命运。然而，根据史蒂文森的说法，为寻找这些海洋而进行的探测必须至少真的靠近地球上的一颗卫星，而且这样的任务可能要到2042年才能发生。

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