土卫二直径仅500公里，可轻松容纳在英国境内且有余地。但新研究显示，这个微小冰质天体的电磁影响范围超50万公里，比地月距离还远。该发现源于卡西尼探测器13年土星探测任务的数据综合分析。法国等离子体物理实验室莉娜·哈迪德领导的国际团队，分析卡西尼上4台仪器，揭示土卫二的水喷流如何产生深远电磁效应">土卫二直径仅500公里，可轻松容纳在英国境内且有余地。但新研究显示，这个微小冰质天体的电磁影响范围超50万公里，比地月距离还远。该发现源于卡西尼探测器13年土星探测任务的数据综合分析。法国等离子体物理实验室莉娜·哈迪德领导的国际团队，分析卡西尼上4台仪器，揭示土卫二的水喷流如何产生深远电磁效应">土卫二直径仅500公里，可轻松容纳在英国境内且有余地。但新研究显示，这个微小冰质天体的电磁影响范围超50万公里，比地月距离还远。该发现源于卡西尼探测器13年土星探测任务的数据综合分析。法国等离子体物理实验室莉娜·哈迪德领导的国际团队，分析卡西尼上4台仪器，揭示土卫二的水喷流如何产生深远电磁效应。
土卫二南极冰壳裂缝喷发水汽和尘埃，暴露在土星辐射环境中时，水分子带电形成等离子体，与土星磁场相互作用并掠过该卫星。这种相互作用产生阿尔文翼——沿磁场线传播的电磁波，类似吉他弦振动，连接土卫二与土星两极。惊人之处在于系统的规模与复杂度：主阿尔文翼并非抵达土星后消散，而是在土星极区电离层与环绕土卫二轨道的环状等离子体环间往返反射。
每次反射产生额外波，形成贯穿土星赤道面、延伸至南北高纬度的晶格状电磁结构网络。卡西尼任务中36次探测到这些波的信号，距离远超预期。团队测得阿尔文波信号从土卫二延伸超50.4万公里，是卫星半径的2000多倍，约伦敦到悉尼往返距离。研究合著者、LPP的托马斯·丘斯特表示，这是首次观测到土卫二如此广泛的电磁影响范围，该发现表明这颗小卫星是行星尺度的巨型阿尔文波发生器，在土星空间环境中传递能量与动量。
研究还揭示主阿尔文翼的精细结构：湍流将波分解为丝状物，助其有效从土卫二等离子体环反射，抵达土星电离层高纬度，那里存在与该卫星相关的极光特征。土卫二与其巨型宿主的电磁相互作用，为理解木星冰卫星（木卫二、木卫三、木卫四）及可能的磁活跃系外卫星系统提供模板。这凸显了未来任务的关键科学目标，包括欧空局计划2040年代发射的土卫二轨道器与着陆器，其携带的仪器将能前所未有地详细研究这些电磁相互作用。该研究发表于《地球物理研究杂志：空间物理学》。