关键外星发现木星的卫星欧罗巴或将氧气拉到冰层以下喂养生命
发布时间：2023-06-13 07:00:36 所属栏目：外闻 来源：网络
导读： 木星的卫星欧罗巴是寻找生命的主要候选者。冰冻的月亮有一个地下海洋，有证据表明它是温暖的，咸的，并且富含支持生命的化学物质。
新的研究表明，月球正在将氧气拉到冰冷
新的研究表明，月球正在将氧气拉到冰冷
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木星的卫星欧罗巴是寻找生命的主要候选者。冰冻的月亮有一个地下海洋，有证据表明它是温暖的，咸的，并且富含支持生命的化学物质。 新的研究表明，月球正在将氧气拉到冰冷的外壳下面，在那里它可能正在喂养简单的生命。 欧罗巴能否在其地下海洋中维持生命是非常值得商榷的，在NASA将欧罗巴快船送到那里之前，争论基本上一直处于中立状态。欧罗巴任务必须经过精心设计，NASA将部分设计基于科学家希望快船解决的具体问题。我们不能派一艘宇宙飞船去欧罗巴，然后告诉它去寻找生命。 NASA在设计任务时会考虑大问题，但它们只能回答较小的具体问题。因此，科学家们正在研究欧罗巴的不同方面，并进行模拟，以微调他们需要提出的问题。 氧气是其中一个问题的核心。这可能是理解欧罗巴可居住性的最后一块。 欧罗巴拥有，或者我们认为它已经拥有生命维持自身所需的大部分东西。水是主要成分，它在地下海洋中有大量的水。欧罗巴的水比地球的海洋还多。它还具有所需的化学营养素。生命需要能量，而木卫二的能量来源是来自木星的潮汐弯曲，它加热了它的内部，阻止了海洋冻结固体。对于大多数科学家来说，这些都是非常成熟的事实。 冰冻的月亮表面也有氧气，这是另一个有趣的可居住性暗示。当来自木星的阳光和带电粒子撞击月球表面时，会产生氧气。但有一个问题：欧罗巴厚厚的冰盖是氧气和海洋之间的屏障。木卫二的表面是冰冻的固体，所以任何生命都必须在浩瀚的海洋中。 氧气如何从地表进入海洋？ 当带电粒子撞击欧罗巴表面时，它们会将水分子分开。较轻的氢气漂浮到太空中，但氧气留在后面。如果氧气以某种方式进入海洋，它可以为微生物生命提供化学能量。图片来源：美国宇航局 根据一封新的研究信，欧罗巴冰冷的外壳中的盐水池可能正在将氧气从表面输送到海洋。该研究信件是"通过密度驱动的盐水渗滤通过欧罗巴冰壳的向下氧化剂运输"，发表在《地球物理研究快报》杂志上。主要作者是Marc Hesse，他是UT Jackson地球科学学院地质科学系的教授。 这些咸水池存在于壳中由于海洋中的对流而融化一些冰的地方。欧罗巴著名的上镜混沌地形在这些水池上方形成。 混沌地形覆盖了欧罗巴冰冻表面的25%左右。混沌地形是山脊，裂缝，断层和平原混杂在一起的地方。目前还没有明确了解混沌地形的确切原因，尽管这可能与不均匀的地下加热和融化有关。欧罗巴的一些最具标志性的图像突出了这个奇怪的美丽特征。 科学家认为欧罗巴的冰盖厚度约为15至25公里（10至15英里）。2011年的一项研究发现，欧罗巴上的混沌地形可能位于冰下3公里（1.9英里）的巨大液态水湖上方。这些湖泊不直接连接到地下海洋，但可以排入其中。根据这项新研究，咸水湖可以与表层氧气混合，随着时间的推移，可以将大量氧气输送到更深的地下海洋。我们的研究将这一过程置于可能的领域，"黑塞说。"它为被认为是欧罗巴地下海洋可居住性的突出问题之一提供了解决方案。 研究人员在他们的模拟中展示了氧气是如何通过冰输送的。含氧的盐水以孔隙率波移动到地下海洋。孔隙率波通过暂时扩大冰中的孔隙来将盐水输送到冰中，然后再次快速密封。几千年来，这些孔隙率波将富含氧气的盐水输送到海洋。 混沌地形与氧气运输之间的关系尚不完全清楚。但科学家认为，潮汐加热引起的对流上升流部分融化了冰层，表现为表面上混乱的混沌地形。盐水下的冰必须熔化或部分熔化，富氧盐水才能排入海洋。"为了使这些盐水排水，下面的冰必须是可渗透的，因此部分熔融。以前的研究表明，潮汐加热将欧罗巴冰壳对流部分的上升流温度提高到纯冰的熔点，"作者写道。鉴于混乱的地形可能在透绿地上升流上形成，下面的冰部分熔融是合理的，"信中说。连接冰中NaCl的存在可能会增加融化。 欧罗巴的表面非常冷，但不够冷，无法快速重新冻结，以至于氧气无法用盐水运输。在月球的两极，温度永远不会上升到零下220摄氏度（370华氏度）以上。但模型的结果"...证明在表面重新冻结太慢，无法阻止盐水的排水并防止氧化剂输送到内部海洋。虽然欧罗巴的表面冰是冻结的固体，但它下面的冰是对流的，这延迟了冻结。一些研究表明，海底可能是火山。 该研究表明，欧罗巴表面吸收的氧气中约有86%进入海洋。在月球的历史中，这个比例可能会有很大的变化。但研究人员模型得出的最高估计创造了一个富氧海洋，与地球非常相似。有什么东西生活在冰下吗？ 艺术家对欧罗巴中一个假设的海洋冷冻机器人（一种能够穿透水冰的机器人）的印象想到生活在冰下的某种有氧生物是很诱人的，"共同作者Steven Vance说，他是NASA喷气推进实验室（JPL）的研究科学家，也是其行星内部和地球物理学小组的主管。 凯文·汉德（Kevin Hand）是对欧罗巴，其生命潜力以及即将到来的欧罗巴快船任务非常感兴趣的众多科学家之一。汉德是美国宇航局/喷气推进实验室的科学家，他的工作重点是欧罗巴。他希望黑塞和他的同事们已经解决了冰冻月球海洋中的氧气问题。我们知道欧罗巴的表面有有用的化合物，比如氧气，但这些化合物会进入下面的海洋，在那里生命可以使用它们吗？"他问道。"在黑塞和他的合作者的作品中，答案似乎是肯定的。 欧罗巴快船队能问哪些问题来证实这些发现？ 快船是第一个致力于欧罗巴的任务。我们认为我们知道很多关于欧罗巴的事情，但我们无法证实。Clipper旨在实现三个更大的目标： 调查海洋的组成，以确定它是否具有维持生命的必要成分。 调查月球的地质情况，以了解表面是如何形成的，包括混沌地形。 确定冰壳的厚度以及冰壳内部和下方是否有液态水。它们还将确定海洋如何与表面相互作用：海洋中的任何东西是否通过贝壳上升到顶部？是否有任何材料从地表向下进入海洋？ 最后一点谈到了氧气从地表到海洋的潜在运输。欧罗巴快船将携带十种乐器，这些乐器将共同解决这些问题。 用于行星EXploration/Europa（MASPEX）的MASS光谱仪在欧罗巴上的氧气传输方面特别有趣。MASPEX将从欧罗巴附近的气体中获得关键答案，例如欧罗巴表面，大气层和可疑海洋的化学性质，"该仪器的网页解释说。"MASPEX将研究木星的辐射如何改变木卫二的表面化合物，以及表面和海洋如何交换物质。 MASPEX和Europa Clipper的其他仪器可能会证实氧气从表面到海洋的运输，如果那里存在生命，生命可以使用它。但我们必须等待一段时间。欧罗巴快船计划于2024年10月发射，直到5.5年后才能到达木星系统。一旦到达那里，其科学阶段预计将持续四年。因此，在我们获得所有数据之前，可能是2034年。 （编辑：PHP编程网 - 黄冈站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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