导读：NASA卡西尼项目对于土星系的研究有了重大进展。尽管科学家对于“幕布式喷发”图片的看法不一，但研究土卫二上水分、碳酸钠是否真实存在能够帮助我们更好地了解土星、太阳系以及其他星系。
关键词：卡西尼项目；土卫二；间歇泉；幕布式喷发
（图片来源：美国航天宇航局/加州理工学院——喷气推进实验室）
两项新研究增进了我们对于土卫二（Enceladus ）上冰川景观认识。
在自然卫星中，土卫二体积较小，直径仅500千米左右。但是就科学研究成果来说，它的贡献巨大。
2005年NASA卡西尼项目（Cassini mission，是一项国际性合作，成员包括NASA、欧洲太空署、意大利太空署，主要任务是对土星系进行空间探测）开始研究这个冰雪覆盖的卫星。看起来，土卫二上这座将内部物质抛向太空，以便形成土星巨大E环的活跃冰火山（cryovolcanism ）表明土卫二南极地区的地下存在“小型海洋”（或者直接一点，称其为湖泊）。随着时间的流逝，越来越多的证据显示球体内的水曾经，也许目前仍然在与多岩石和富含矿物质的内核直接相接触。
土卫二内部隐藏着什么呢？（图片来源：美国航天宇航局/加州理工学院——喷气推进实验室）
卡西尼号发现土卫二上的间歇泉中不单只有水。E环处存在钠盐，而间歇泉喷射物中也存在简单的含碳化合物。
格伦、巴罗斯和韦特（Glein, Baross and Waite）在《地球化学与宇宙化学学报》（Journal Geochimica et Cosmochimica Acta）上发表的最新研究报告利用化学模型详细展现了卡西尼项目数据的局限性，并提出星体内部水分存在的形式。研究还表明土卫二上存在大量优质氯化钠（精制食盐）以及大有用处的碳酸钠。碳酸钠与地球上极端的化学环境，如加利福尼亚莫诺湖（Mono Lake）的形成相关。
这片“苏打海洋”（译注：苏打化学名为碳酸钠）的PH值为11到12，呈强碱性。这是怎么形成的呢？如果类地海洋是真实存在的，那么这一现象表明这片地区存在蛇纹石化（serpentinization），即富含铁镁元素的原始地幔与水产生了化学反应。同时，科学家也指出蛇纹石化最有可能促进氢分子的生成，而氢分子的产生也是地球深海区微生物群落形成的重要一环。
尽管如此，我们尚不明确土卫二上是否正在发生这样的化学变化，抑或是土卫二上的“苏打海洋”仅是过去反应的残留物。
但土星表面还是存在许多的化学反应。Spitale等人在《自然》（Nature）杂志发布的新研究对间歇泉的存在持理智且相反的看法。他们认为间歇泉并不是物质的“喷射”，多数情况下，这更像是土卫二南端沿着虎纹裂缝形成的幕布式喷发。
这些是喷气还是幕布式喷发？右图（绿色部分）显示了模仿喷气形式的幕布式喷发。（图片来源：美国航天宇航局/加州理工学院喷气推进实验室/空间科学研究所/行星科学研究所）
简而言之，幕布式喷发可能与观察者（卡西尼项目拍摄的图片）开了个视觉玩笑。观察角度和地表弯弯曲曲的裂缝形状相互作用，可以增强垂直方向物质的亮度，从而展现明亮的喷气幻象——就像起伏的幕布存在竖条纹那样。
地球上也发生过幕布式喷发——不包括融化的岩石（图片来源：hilo.hawaii.edu）
如果真是这样，这意味着我们可以更好地了解形成这些喷射的物理条件。比如，这些幕布的存在如何与地表之下（或者是海洋内部更小或更大的洞穴）即将喷射的水蒸汽相关。
对间歇泉和幕布式喷发的调查增强了我们对土卫二的了解，也进一步推动我们将土卫二作为太阳系研究以及其他星系生命探索中最感兴趣和最重要的目标。
关于作者：Caleb Scharf是哥伦比亚大学多学科天体生物学中心（multidisciplinary Astrobiology Center）主任。他曾在观测宇宙学、X射线天文学，以及最近的系外行星科学领域工作。他的最新著作是《万有引力之引擎：不断膨胀的黑洞如何统治宇宙中的星系，星群和生命》（Gravity's Engines: How Bubble-Blowing Black Holes Rule Galaxies, Stars, and Life in the Cosmos），还有他正在著作《哥白尼情结》(The Copernicus Complex)（均由科学美国人/法勒，斯特劳斯和吉罗出版社（Farrar, Straus and Giroux）出版。）你可以在推特上关注他@caleb_scharf。
（翻译：张栎文；审校：蒋泱帅）
原文链接[科学美国人博客]：
http://blogs.scientificamerican.com/life-unbounded/2015/05/07/salty-alkaline-curtains-are-erupting-from-enceladus-and-thats-good/
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