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别只盯着火星!木卫二冰层覆盖下隐藏的火山或保持活动 适合生命出现
前瞻网    2021-05-30 20:50

 

别只盯着火星!木卫二冰层覆盖下隐藏的火山或保持活动 适合生命出现

图片来源:(NASA/JPL-Caltech/SETI Institute)

被冰层覆盖的木卫二越来越像是太阳系中寻找外星生命的最佳地点。

新的模型表明,在厚冰和咸海深处的岩石地幔实际上可能足够热,可以进行火山活动。而且,在木卫二45亿年的寿命中,它的大部分时间都可能是这么热的。

这一发现直接暗示了木卫二的海底可能存在生命。

捷克查尔斯大学的地球物理学家Marie Běhounková说:“我们的发现提供了更多的证据,证明木卫二的地下海洋可能适合生命的出现。”

“木卫二是可能在数十亿年的时间里保持火山活动的罕见行星之一,也可能是地球之外唯一一个拥有大型水库和长期能量来源的行星。”

你可能会认为,一个远离维持生命的太阳温度的冰冷世界——木卫二的表面温度峰值往往在零下140摄氏度左右(零下225华氏度)——是不太可能找到生命有机体的地方,但实际上在地球上有过这样的先例。

的确,地球上大多数生命都依赖于光合作用的食物网,但在一些没有阳光照耀的极端环境中,生命会找到另一种方式。

在黑暗的海洋深处,阳光无法穿透,火山喷口将热量渗透到周围的海水中。在那里,生命建立在化学合成的基础上,细菌利用地球化学中的能量而不是太阳能来生产食物。

随着这些细菌的出现,其他生物体也会以它们为食,从而在黑暗中创造出一个完整的生态系统。

我们知道,在木卫二厚厚的冰壳下,有一个全球性的海洋——我们已经看到液态水以间歇泉的形式从冰的裂缝中喷射出来。我们也发现了很可能是盐的东西。这回答了我们所知道的化学合成水热生命的一些条件。

我们所不知道的是木卫二的海底是否有火山活动,像地球上一样向喷口喷发。

但这是有可能的!木星的卫星木卫一是太阳系中火山最多的星球,这是由于木星的引力(可能还有其他木星卫星的引力)不断给其内部加热所造成的压力。

考虑到木卫二比木卫一离木星更远,疑问仍然存在——所以Běhounková和同事们尝试找出答案。

他们使用详细的模型来模拟木卫二形成以来的内部演化和加热过程,发现了多种机制,可能是为了防止木卫二完全结冰。

首先,地幔中元素的放射性衰变释放的热量很可能是卫星内部热量的重要组成部分,特别是在木卫二的早期历史中。

不过,随着时间的推移,这颗卫星围绕木星的椭圆形轨道所产生的潮汐力的不断变化的应力应该已经在木卫二的内部产生了持续的弯曲。

这种弯曲反过来又产生了热量——它应该有足够的热量将岩石熔化成岩浆,从而导致火山活动,特别是在靠近极地的高纬度地区。

重力异常可能表明深部岩浆活动的存在,而在木卫二稀薄的大气中氢气和甲烷的异常存在可能是发生在热液喷口的化学反应的结果。木卫二表面的新鲜海洋物质沉积物也可能表明了地下活动。

NASA喷气推进实验室的木卫二快艇项目科学家罗伯特·帕帕拉多没有参与这项研究,他说:“木卫二的海底可能会有炎热、多岩石的火山,这增加了木卫二海洋适宜居住的可能性。”

“我们也许可以用木卫二快艇计划中的重力和成分测量来测试这一点,这是一个令人兴奋的前景。”

该研究发表在《地球物理研究快报》上。

前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 3976DBC

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