華楓記下了在2005年7月14日,科學(xué)家在卡西尼號飛掠土衛(wèi)二時(shí)拍攝的照片中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)位于南極地區(qū)、產(chǎn)生構(gòu)造變形的特別區(qū)域。而其中有很多的地方產(chǎn)生了羽毛狀的物體。
該地區(qū)位于北緯60°區(qū)域,其間遍布裂縫和山脊,同時(shí)也存在著少量微型撞擊坑,這表明這是土衛(wèi)二表面最年輕的地貌,同時(shí)也是所有中等大小的冰凍衛(wèi)星上的最年輕地貌;其間的撞擊坑構(gòu)造表明該地區(qū)的某些區(qū)域可能只有5萬年的歷史,甚至可能更年輕。
靠近該區(qū)域的中心區(qū)分布著4個(gè)裂縫帶,以及眾多的山脊——這些山脊被非正式地命名為“虎皮條紋”。
這些裂縫可能是該地區(qū)最年輕的地質(zhì)結(jié)構(gòu),它們的四周分布著呈薄荷綠色、帶有粗糙紋理的冰體——這些冰體在其他地區(qū)常常出現(xiàn)在巖石露頭中或裂縫壁上。在該地區(qū)的平坦地帶中亦發(fā)現(xiàn)了“藍(lán)”冰,這表明該地區(qū)十分年輕,以致還未來得及被覆蓋上一層來自e環(huán)的帶有細(xì)密紋理的冰體。
可見光和紅外線測繪分光計(jì)(vis)的探測結(jié)果表明分布于“虎皮斑紋”四周的綠色物質(zhì)在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與土衛(wèi)二的其他地表物質(zhì)存在差異,同時(shí)在“虎皮斑紋”中發(fā)現(xiàn)了透明的冰體,這說明這一地質(zhì)構(gòu)造十分年輕(可能小于1千年),或者該地質(zhì)構(gòu)造表面的冰體近期曾受到熱源影響。另外,該儀器還在“虎皮斑紋”中測得結(jié)構(gòu)較簡單的有機(jī)化合物,這在該衛(wèi)星上尚屬首次發(fā)現(xiàn)。
在7月14日的飛掠中,卡西尼號對南極地區(qū)分布“藍(lán)”冰的地區(qū)之一進(jìn)行了觀測,并拍下了高分辨率的照片,照片顯示該地區(qū)存在著劇烈的地質(zhì)變形,并發(fā)現(xiàn)了一些直徑為10—100米的巨石。
土衛(wèi)二南極地區(qū)四周環(huán)繞著一系列相互平行的、呈y形和v形的山脊和峽谷。這些山脊和峽谷的形狀、走向和位置都表明它們是土衛(wèi)二的整體形變造成的。最近,存在著兩種理論解釋這種地形形變的產(chǎn)生。第一種認(rèn)為土衛(wèi)二繞土星運(yùn)行的軌道縮小了,從而導(dǎo)致土衛(wèi)二自轉(zhuǎn)速度的提高,這種變化進(jìn)而導(dǎo)致土衛(wèi)二自轉(zhuǎn)軸的調(diào)整。第二種理論認(rèn)為大量從土衛(wèi)二內(nèi)部噴發(fā)出的溫暖的、低密度的物質(zhì)導(dǎo)致了這種地形所在區(qū)域從土衛(wèi)二南半球中緯度地區(qū)位移至高緯度地區(qū)。結(jié)果,土衛(wèi)二的橢球體將會因?yàn)檫@種變化做出相應(yīng)的調(diào)整。
根據(jù)自轉(zhuǎn)軸變化理論所得出的推導(dǎo)結(jié)果之一是土衛(wèi)二的南北兩極均曾有過類似的地形變化。 不過與推論相反,土衛(wèi)二的北極地區(qū)卻密布著撞擊坑,且地質(zhì)年齡也較南極地區(qū)大得多。土衛(wèi)二地殼的厚薄不均或許可以解釋這種差異。
這種地殼厚度的變化得到了南極地區(qū)邊緣y形、v形地形和毗鄰南極的地區(qū)地質(zhì)年齡之間相互關(guān)聯(lián)的佐證y形的、不連貫的地形和縱貫?zāi)媳钡臄嗔褞Ь禽^年輕的地形,推測亦認(rèn)為這種地形對應(yīng)的地殼厚度較薄;而v形地形則毗鄰著那些地質(zhì)年齡較大、撞擊坑分布稠密的地區(qū)。
在80年代初期旅行者號對土衛(wèi)二進(jìn)行了觀測之后,科學(xué)家們基于以下理由認(rèn)為該星體可能存在著地質(zhì)活動年輕的、具有高反射度的表面和其處于e環(huán)核心區(qū)的位置。 土衛(wèi)二和e環(huán)的聯(lián)系使科學(xué)家猜想認(rèn)為土衛(wèi)二正是e環(huán)上散布的物質(zhì)的來源——即從土衛(wèi)二內(nèi)部噴射出的水蒸氣最終構(gòu)成了e環(huán)。不過,旅行者號的觀測結(jié)果未能確鑿證據(jù)證明土衛(wèi)二現(xiàn)今仍處于活躍狀態(tài)。
不過之后的卡西尼號上承載了多種儀器,通過這些儀器的觀測,科學(xué)家最終發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)二上存在著噴發(fā)水和其他易揮發(fā)物質(zhì)、而非硅酸鹽石塊的冰火山。2005年1月和2月,卡西尼號上的成像科學(xué)子系統(tǒng)(iss)首次觀測到土衛(wèi)二南極地區(qū)噴發(fā)出的由細(xì)小冰晶構(gòu)成的羽狀物。
在2005年2月17日的飛掠中,磁力計(jì)觀測到的關(guān)于土衛(wèi)二大氣的數(shù)據(jù)也證明之前成像科學(xué)子系統(tǒng)所觀測到的現(xiàn)象是真實(shí)的