众所周知，在我们太阳系的远处，许多围绕巨行星运行的冰雪覆盖的卫星在地质上很活跃。木星和土星具有如此强大的引力，它们拉伸和拉动围绕它们运行的天体，导致月震，可以使卫星的地壳和表面开裂。新的研究首次显示了这些地震如何可能引发地表滑坡，从而带来非常光滑的地形。
这项研究发表在《Icarus》杂志上，概述了地震和滑坡之间的联系，为冰冷的月球表面和纹理的演变提供了新的线索。
在欧罗巴、木卫二和恩克拉多斯等冰冷卫星的表面，常见的是陡峭的山脊被相对平坦的光滑区域所包围。科学家们推测，这些斑点是由冰火山流出的液体造成的。但是，在表面温度如此之低，不适合液体的情况下，这一过程是如何进行的，仍然是一个谜。
木星的卫星欧罗巴的这一景象是由美国宇航局的伽利略航天器在20世纪90年代拍摄的。平滑的斜坡和附近的瓦砾可能是由山体滑坡产生的。资料来源：NASA/JPL-Caltech
研究中概述的一个简单解释并不涉及表面的液体。科学家们测量了陡峭山脊的尺寸，这些山脊被认为是构造断层疤痕（就像地球上的那些）--当地表沿着断层线断裂和一侧下降时造成的陡峭山坡。通过将测量结果应用于地震模型，他们估计了过去月震的威力，并发现它们可能强大到足以抬起碎片，然后落到山下，在那里散开，使景观变得平滑。
"我们发现月震的表面震动足以导致地表物质在山体滑坡中冲下山，并估计了月震的大小和山体滑坡可能有多大，"主要作者Mackenzie Mills说，他是图森亚利桑那大学的一名研究生，在南加州美国宇航局喷气推进实验室的一系列暑期实习中进行了这项工作。"这有助于我们了解滑坡可能如何随着时间的推移塑造月球表面。"
美国宇航局的伽利略号在20世纪90年代拍摄的木星的卫星欧罗巴的另一张图片显示了可能的断层疤痕，与可能由滑坡产生的光滑区域相邻。资料来源：NASA/JPL-Caltech
即将进行的调查
美国宇航局即将进行的欧罗巴Clipper任务，将于2024年前往木卫二，这将大大促进研究，提供图像和其他科学数据。在2030年到达木星后，该航天器将围绕这个气体巨行星运行，并对欧罗巴进行大约50次飞越。这项任务有一个复杂的有效载荷，包括9个科学仪器，以确定欧罗巴是否有可能适合生命的条件，科学家认为欧罗巴在外层冰壳下有一个很深的内部海洋。
共同作者罗伯特-帕帕拉多（Robert Pappalardo）说："发现更多关于月震可能有多大威力以及它们可能很简单地将碎片向下移动的信息是令人惊讶的，该任务由JPL管理，是Europa Clipper的项目科学家。"
冰冷的木卫二的这一景象是由美国宇航局的朱诺航天器上的朱诺相机在2022年9月29日的近距离飞越任务中拍摄的。该机构的Europa Clipper航天器将在2030年到达木星周围的轨道时探索该卫星。
特别令人惊讶的是土星的卫星恩克拉多斯上的构造活动和地震的建模结果，这个身体的表面积还不到欧罗巴的3%，大约是地球的1/650。帕帕拉多说："由于这颗卫星的重力很小，小小的恩克拉多斯上的地震可能大到足以将冰冷的碎片直接甩出表面并进入太空，就像一只湿漉漉的狗在甩动自己。"
当涉及到欧罗巴时，Europa Clipper收集的高分辨率图像将帮助科学家确定过去月震的力量。研究人员将能够应用最近的发现，了解地震是否移动了冰和其他表面材料以及移动的程度。来自欧空局（European Space Agency）木星冰雪月球探测器（JUICE）任务的图像将提供关于欧罗巴邻近的木卫二卫星Ganymede的类似信息。
帕帕拉多说："我们希望更好地了解随着时间的推移塑造冰冷卫星的地质过程，以及它们的表面在多大程度上今天可能仍然活跃。"