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中文名称 ：冰火山 文学家 ：地貌 字面含义 ：冰和火山 特 点 ：低温型火山 |
冰火山是一个低温型火山，爆发挥发物如水，氨或甲烷，而不是熔化的岩石，统称为冰岩浆或冰火山融化，这些物质通常是液体并能形成羽毛，但当暴露于非常低的背景温度下，冰岩浆也可以在以蒸气形式爆发后，有望凝结为固体。cryovolcanoes(冰火山)可能形成于冰冷的卫星与其他具有丰富水的天体，如太阳系的行星(如有雪的冥王星)。冥王星已被确定为可能具有cryovolcanoes，泰坦和Ceres(农神星)也是。此外，虽然他们不知道形成的火山，冰泉已在土卫二和Triton(海卫一)被观察到。一个潜在的能量源融化冰并生产cryovolcanoes。一些太阳系天体是潮汐摩擦。也有人认为冷冻材料，半透明的外壳可以创建一个地下温室效应这就需要积累的热。对柯伊伯带夸欧尔过去的变暖迹象，有科学家推测，它表现出冰火山。放射性衰变能为这样的活动提供所需的能量，当cryovolcanoes可以发出氨水的混合水，这将在180 K(−93C°)和创建一个极冷的液体会从火山口流。
特征
与火山不同的是，冰火山不会喷发熔岩，它所喷发出的是水、氨、甲烷一类的挥发物。这类喷发物按「冰火山」类推而称作冰岩浆(cryomagma)。冰岩浆在喷发时通常呈液态而四下流淌，但亦有可能呈气态弥散为烟雾。喷发后，冰岩浆会因暴露在温度极低的环境中而凝结成固体。一些科学家估计土星的最大卫星土卫六上的冰火山有条件为可能存在的地外生命提供庇护。
理论
导致地下冰层融化和冰火山形成的能量来自潮汐摩擦。也有学者认为，冰冻沉积物的半透明属性能够在表层下造成温室效应，从而累积足够的热量。据推测在柯依伯带的小行星50000上也曾经出现过冰火山。就此例而言，热能可能是由核衰变所产生。
观测
冰火山最初发现于1989年，由旅行者2号在飞掠海王星卫星海卫一时所观测到。位于土卫二南极"虎纹"地带的冰火山喷发的烟雾。该冰火山的间歇喷发不断给土星E环补充物质卡西尼号发现了土卫六上有一处喷发甲烷的冰火山，据推想冰火山是土卫六大气中甲烷的重要来源。2005年11月27日卡西尼号又拍摄到了土卫二南极的间歇泉(参见土卫二上的冰火山)。此后，又在其他一些冰冻卫星(木卫二、木卫三)上发现了冰火山活动的间接证据。
发现过程
冰火山最初发现于1989年，由旅行者2号在飞掠海王星卫星海卫一时所观测到。位于土卫二南极「虎纹」地带的冰火山喷发的烟雾。该冰火山的间歇喷发不断给土星E环补充物质卡西尼号发现了土卫六上有一处喷发甲烷的冰火山，据推想冰火山是土卫六大气中甲烷的重要来源。
相关发现
2005年11月27日卡西尼号又拍摄到了土卫二南极的间歇泉(参见土卫二上的冰火山)。此后，又在其他一些冰冻卫星(木卫二、木卫三)上发现了冰火山活动的间接证据。2007年7月美国科学家通过观测发现，除土卫二恩克拉多斯外，冥王星的近邻卡戎(Charon)很可能也存在喷射液态水的"冰火山"(Ice volcano或Cryovolcano)。相关论文发表在《天体物理学杂志》上。得出上述结论的是美国亚利桑那州立大学的Jason Cook。利用夏威夷莫纳克亚山上的双子座天文台(Gemini Observatory)，研究人员观测到了卡戎的近红外光谱，并发现该行星表面有新形成的冰水和氨水晶体。Cook表示，只有不断发生新的沉积，卡戎的表面才能被冰晶所覆盖。因为在太阳紫外线和带电粒子的影响下，行星表面的冰晶不可能长久存在。Cook推测，卡戎内部核心的液态水与氨水混合在一起，后者作为防冻剂，使水的凝固点降低。而冰火山能够将这些内部的液态水喷射出来，在行星表面形成一层新的晶体。"我们考虑了几种可能的过程，只有冰火山作用才能成立"。美国华盛顿大学的冰星专家William McKinnon表示，能够确定卡戎表面的物质令人欣喜，但冰火山并非唯一的解释。他认为，卡戎上氨的储量不足以让水保持在液态，液态水的存在可能是因为行星表面多孔的冰岩外层将内部水分与寒冷的外界隔离开来。而卡戎表面新形成的晶体可能是由小行星的撞击所溅起的。美国宇航局"新视野计划"(New Horizons mission)将最终揭开这一疑问的谜底。"新视野号"将于2015年到达冥王星外的库伊伯带(Kuiper belt)，届时它将得到关于冥王星及其周边行星组成成分的高质量数据和图像。McKinnon说，"再等8年就能知道答案，但我不指望能看到间歇泉。"2010年12月，科学家宣称他们可能已经找到了迄今最有力的证据，证明在土卫六上确实存在冰火山。新发现的冰火山高达1500米，被命名为"玫瑰"(The Rose)，由目前正在土星轨道运行的卡西尼飞船发现。探测显示，"玫瑰"山顶上有一个很深的"凹陷"，而周围区域地表似乎有流动的物质。其他一些观察后来cryovolcanic活动间接证据冰冷的卫星的太阳能系统，包括欧罗巴，巨人，木卫三，和米兰达卡西尼号已经观察到的几个特点，认为是cryovolcanoes泰坦上，特别是末日山与相邻的该插座，一个特征视为"最好的证据，到目前为止，火山地形都记录在一个冰冷的卫星。"火山作用是一个过程假设是泰坦的大气中发现了一个显着的甲烷源。2007、观察到的双子座天文台显示补丁氨水合物和水的表面上的晶体冥王星的月亮卡戎建议积极cryogeysers cryovolcanoes或存在。2015通过新的视野，随后的观测发现，卡戎具有青春的表面，支持这个观点。冥王星本身具有两个功能，已被确定为可能的cryovolcanoes，雪峰山脉与缩进。2015、两个亮点一坑内矮行星谷神星进行的黎明航天器，导致一个可能的猜测cryovolcanic起源。2016年9月，美国宇航局喷气推进实验室和美国国家航空航天局科学家公布的调查结果，大哥达德ahuna圆顶谷神星是"火山穹丘不同于任何在太阳系的其他地方看到。[大]山自然是可能的火山。具体来说，这将是一个冰火山-火山喷发液体由挥发物如水，代替硅酸盐。…唯一的已知的例子，一个冰火山，从盐泥混合可能形成，并且在最近的地质历史形成的。"此外，至少一些Ceres知名的亮点(特别是包括奥卡托级坑的)也可能起源于cryovolcanic。在2017年3月公布的一项研究表明，奥卡托级最近的大爆发发生在大约400万年前，因此，Ceres可能还是活跃的。
与外星生命
2008年8月16日，据美国太空网报道，在过去30年里，科学家已知道一种叫做索林斯(tholins)的复杂碳化合物存在于彗星和太阳系其他行星的大气层中，理论上，索林斯可以与水进行叫做水解的化合反应，从而制造出类似于地球早期阶段的复杂分子结构。美国亚利桑那州大学行星科学系研究生凯瑟琳·尼什在实验室里进行了为期多天的研究，她在近冰冻温度条件下通过水解形成类似索林斯的物质。她将这项研究报告发表在《天体生物学》杂志上。暴露在土卫六上的液态水被认为持续存在数百至数千年，在土卫六表面，生命起源前分子可能存在于碰撞陨坑和冰火山的融化水中，类似这样的进程很可能发生于地球早期生命孕育阶段，那时的早期地球大气层还未出现显著数量的氧气。像这样的固态冰融化成液态水的反应经常发生。很可能类似这样的反应同样发生于早期地球。[1]
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NASA发现冰火山，有利于了解太阳系的起源和行星的形成