冰覆盖海洋世界宜居性的地球物理检验
地球与行星天体物理
2017-12-06 v1 地球物理
摘要
地球物理测量能够揭示冰覆盖海洋世界的内部结构以及挥发性物质的循环。因此，这类世界的密度、温度、声速和电导率等关联参数表征了其宜居性。为探索这些参数的变化与关联，并为规划与数据分析提供工具，我们开发了内部结构的1-D计算，其使用了关于水溶液MgSO、NaCl（作为海水）、NH、水冰及硅酸盐含量的热力学可用约束。可用热力学数据的局限缩小了可探索的参数空间：对于MgSO和NaCl的端元盐度以及相关水冰，压力、温度和组成的覆盖不足；且缺乏Na-Mg-Cl-SO-NH水溶液混合物的合适数据。对于木卫二，以MgSO为主（氧化型）与NaCl（还原型）的海洋成分说明了这些缺口，但也展示了地球物理参数诊断性可测量组合的可能性。土卫二的低密度岩石核可能由水合矿物组成，或由其孔隙度与地球上层地幔相当的无水矿物组成。土卫六的海洋必须密度大，但不一定咸，如前所述，其底部可能很少或没有高压冰。木卫三的硅质内部在所有已知海洋世界中最深，可能包含多重相的高压冰，若海洋足够咸则会浮起。木卫四可能的近共晶海洋无法用现有数据充分建模。木卫四也可能缺乏高压冰，但由于其转动惯量的不确定性无法确认。
引用
@article{arxiv.1705.03999,
title = {Geophysical tests for habitability in ice-covered ocean worlds},
author = {Steven D. Vance and Mark P. Panning and Simon Stähler and Fabio Cammarano and Bruce G. Bills and Sharon Kedar and Christophe Sotin and William T. Pike and Ralph Lorenz and Victor Tsai and Hsin-Hua Huang and Jennifer M. Jackson and Bruce Banerdt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.03999},
year = {2017}
}