土卫二持续喷发由虎纹中的湍流耗散解释

航天器观测表明，土星卫星土卫二（Enceladus）的羽流从地下海洋抽取水，但连接海洋与表面的通道的可持续性尚不清楚。观测显示在每个轨道期间（且自2005年发现羽流以来）都存在持续的（尽管受潮汐调制）裂缝喷发。峰值羽流通量滞后峰值潮汐伸展约 $\sim$1 弧度，暗示共振。在此我们展示，将虎纹建模为刺穿冰壳的受潮汐弯曲的狭槽，可以同时解释整个潮汐周期内喷发的持续性、相位滞后以及虎纹地形的总功率输出，同时表明喷发在地质时间尺度上得以维持。与用海水冲刷和重新填充 \emph{O}(1) m 宽狭槽相关的延迟导致喷发通量滞后潮汐强迫，并有助于支撑狭槽防止闭合，而潮汐泵送的槽内流动导致加热和机械破坏，从而避免狭槽冻结。更窄和更宽的狭槽均无法维持。在存在长寿命狭槽的情况下，虎纹的 10$^6$ 年平均功率输出通过冰后退与下沉之间的反馈被缓冲到 \emph{O}(10$^{10}$) W，这与观测到的功率输出相似，表明长期稳定性。湍流耗散为 \emph{Cassini} 航天器对土卫二的最后几次飞越做出了可检验的预测。我们的模型展示了如何与海洋的开放连接能够调和并维持长寿命喷发。长寿命狭槽中的湍流耗散有助于维持海洋免于冻结，维持未来土卫二任务对海洋物质的获取，并且很可能是虎纹活动的主要能量来源。