一项最新科学研究为外太阳系冰卫星的内部动态提供了颠覆性认知。科学家发现，部分小型冰卫星内部海洋的形成过程，可能引发水体在接近冰点的低温环境下剧烈沸腾，这一机制或能解释土卫二等天体表面观测到的特殊地质现象。
研究团队通过构建三维热力学模型，模拟了冰卫星内部因潮汐作用产生的能量转化过程。当卫星内部冰层在潮汐摩擦力作用下融化时，液态水因密度大于冰层导致内部体积收缩，而外层坚硬的冰壳无法同步收缩，从而在冰壳与海洋交界处形成持续低压区。这种压力变化对卫星的影响程度，与其质量和引力场强度密切相关。
对于木卫二这类大型冰卫星，其强大的引力场能够维持交界面的压力平衡，使水体保持液态稳定状态，或仅导致局部冰壳发生结构性调整。但直径不足500公里的土卫二、土卫一及天卫五等小型卫星，因引力较弱无法抵抗内部收缩引发的压力骤降，当压力值低于当前温度对应的水沸点时，海洋表层水体将突破物理限制开始沸腾。
模型显示，土卫二仅需形成约14公里深的液态海洋层，即可触发沸腾效应；而土卫一因体积更小，该临界深度缩短至5公里。沸腾过程中释放的蒸汽与溶解气体形成密集气泡群，其作用机制类似地球岩浆活动——蒸汽迅速冷凝后，甲烷、氮气等惰性气体持续积聚在冰壳裂缝中，通过气体膨胀效应不断拓宽裂缝通道。
该发现对理解冰卫星演化具有重要启示。研究团队特别指出，不同规模冰卫星的内部动力学差异，可能导致完全不同的地质演化路径。小型卫星因沸腾效应加速内部物质交换，可能形成更复杂的地表裂缝网络；而大型卫星则可能通过冰壳坍塌等缓慢过程改变形态。这些差异或将重塑人类对外太阳系天体宜居性评估的认知框架。
