下雪了，这里的积雪厚达700米

神秘的土卫二积雪从何而来？

卡西尼探测器2015年10月拍摄的土卫二背阳面（局部）RAW图片。NASA / JPL-Caltech / SSI

卡西尼探测器2009年拍摄的土卫二及其间歇泉。NASA / JPL-Caltech / SSI

下雪了。积雪将天地笼罩在一片白色之中，让人欢喜。

地球上最厚的积雪可达几十米，但在太阳系中，这样的积雪厚度却是微不足道的。科学家发现，土星的卫星——土卫二（恩克拉多斯，Enceladus）也被一层厚厚的积雪包裹着。但土卫二表面的积雪厚度平均有几百米，最厚处可达700米。

这样厚的雪却让科学家感到困惑，因为土卫二并没有一个足以产生降雪的大气层。所以这些神秘的积雪究竟是从何而来的呢？

科学家认为土卫二的积雪可能来自它的“间歇泉”。

探测数据显示，土卫二内部有一个巨大的液态水（或半流动性）海洋。这个富含盐类物质的海洋被厚厚的冰壳封闭着。但土卫二的冰壳上有许多裂缝，水能够通过这些缝隙上升到土卫二表面，升华成气体后，裹挟着各种物质间歇性地喷出。

喷出的水一部分会进入太空，参与组成土星环；大部分则会回落到土卫二表面，形成“降雪”。土卫表面的积雪可能就是这么形成的。

通过分析卡西尼探测器拍摄的图像，科学家发现土卫二表面积雪的厚度在不同的地区各不相同，大部分积雪厚约数百米，而最厚的地方可达700米。

这么厚的积雪让科学家感到了困惑。因为根据土卫二间歇泉今天的喷发量，土卫二表面要形成这么厚的雪，起码要45亿年。这相当于整个太阳系的年龄，且在这种情况下形成的积雪还会特别蓬松，与今天我们看到的情况可能会不一样。所以这不太可能。

研究人员认为，目前唯一可能的解释是，土卫二的间歇泉过去要比今天活跃得多。假如土卫二间歇泉在其形成之初一直到现在都没有发生过变化，那么早期形成的积雪便会被压实，使得整个雪层的厚度反而比今天更薄。而假如说积雪层的大部分是在某一较短时期内，因间歇泉特别猛烈的喷发而形成的，则显得更为合理。但是什么原因导致土卫二间歇泉猛烈喷发？这一事件发生在多久之前？持续了多久？则又都是谜。

卡西尼探测器2005年7月拍摄的土卫二。NASA / JPL-Caltech / SSI

参考
Measurements of regolith thicknesses on Enceladus: Uncovering the record of plume activity
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103522004614
Icelandic pit chains as planetary analogs: Using morphologic measurements of pit chains to determine regolith thickness
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019JE006099