意大利罗马第一大学对泰坦冰下液态水研究新突破

一项由意大利罗马大学（Sapienza University）主导并发表于《自然》杂志的研究，通过分析卡西尼号任务（Cassini mission）的射电科学数据，对土卫六（Titan）的内部构成提出了全新见解。土卫六作为土星最迷人的卫星之一，长期以来以其厚厚冰壳闻名。此前科学界普遍推测，其冰壳下方可能隐藏着一个广阔的全球性液态水海洋，类似于太阳系中其他冰卫星的假设结构。

然而，这项新研究通过对卡西尼号在轨土星系十余年（至2017年任务结束）所获数据的深入分析，对土卫六的内部构造给出了不同解释。研究团队采用的方法类似于通过月球引力研究地球潮汐，他们精确观测了土星引力对土卫六造成的“引力潮汐”效应。分析表明，土卫六在引力作用下发生了显著形变，并且其对土星引力的响应存在可观测的延迟。

这一延迟现象成为研究的核心焦点，它表明卫星内部在以热能形式释放大量能量。研究指出，如此高的能量耗散无法用连续的全球性海洋模型来解释，更合理的推论是：土卫六内部可能存在一个深部、高压、高温且部分熔融的冰层。这一发现从根本上改变了我们对土卫六内部结构的理解，并证明了对冰卫星内部的研究不能仅停留于观测形变，还必须精确测量其能量耗散的方式与程度。

本研究的成功得益于数据分析与内部建模的高度跨学科结合。该方法融合了航空航天工程、地球物理学和地球化学等多元专业知识。罗马大学的SPRING研究小组（空间机器人研究小组）在此发挥了核心作用。该小组在负责人Flavio Petricca（得益于其在罗马大学及美国喷气推进实验室的研究经验）的带领下，开发并应用了创新研究方法。通过将观测数据与内部物理模型进行一致性整合，团队获得了关于土卫六深层结构的新颖且可靠的约束条件，这些是利用传统方法难以取得的。

“这项研究，”论文作者之一、罗马大学的Antonio Genova表示，“也凸显了罗马大学在培养科研人才方面的成效——他们能够在诸如NASA喷气推进实验室等国际顶尖机构工作，并直接为发表于《自然》这类顶级期刊的研究做出贡献。”

此项工作为解读太阳系冰卫星的潮汐动力学设立了新标准，证明能量耗散的测量是区分内部为液态海洋还是炽热固态层的关键依据。该方法未来可应用于其他冰卫星的研究，从而深化我们对这些冰封世界的内部构造、演化历史以及潜在宜居性的理解。