一顆小行星向冰冷的木星衛(wèi)星歐羅巴奔跑，背景是氣體巨行星（圖片來源：Robert Lea/NASA）

科學(xué)家們希望在木星冰冷的外殼下的水下海洋中找到生命。祖羅帕可能會(huì)從這個(gè)世界曾經(jīng)參與的“宇宙雪球大戰(zhàn)”中得到幫助。歐羅巴長(zhǎng)期以來一直被認(rèn)為是尋找簡(jiǎn)單生命證據(jù)的主要太陽(yáng)系地點(diǎn)，至少我們所知道的是這樣。這是因?yàn)檫@顆1,940英里（3,100公里）寬的木星衛(wèi)星被認(rèn)為擁有的咸水海洋是地球上每個(gè)海洋體積加起來的兩到三倍。這些海洋被認(rèn)為潛伏在歐羅巴的冰殼之下，這種多水環(huán)境是生命出現(xiàn)的地區(qū)。然而，木衛(wèi)二擁有生命的可能性，以及生命在這個(gè)世界上可能呈現(xiàn)的形式，強(qiáng)烈地取決于這顆衛(wèi)星冰殼的厚度。

到目前為止，科學(xué)家們一直在努力確定這種厚度。但現(xiàn)在，一組行星科學(xué)家可能對(duì)最終價(jià)值有了一些線索。在觀察了小行星和彗星撞擊月球造成的歐羅巴大隕石坑后，研究人員使用這些觀察結(jié)果確定土衛(wèi)二的外殼大約有12英里（20公里）厚。他們說，這個(gè)貝殼可能漂浮在位于月球巖石核心周圍40到100英里（60到150公里）深度的海洋上。“了解冰的厚度對(duì)于推測(cè)木衛(wèi)二上可能存在生命至關(guān)重要，”布蘭登·約翰遜，團(tuán)隊(duì)的共同負(fù)責(zé)人和普渡大學(xué)科學(xué)學(xué)院的副教授，在一份聲明中說。“冰殼的厚度控制著內(nèi)部發(fā)生的過程，這對(duì)于理解地表和海洋之間的物質(zhì)交換非常重要。“這將幫助我們了解歐羅巴上各種過程是如何發(fā)生的，”約翰遜繼續(xù)說道，“并幫助我們了解生命的可能性。

挖進(jìn)冰殼

我們所知道的生命需要三種主要成分：液態(tài)水，某些化學(xué)元素，如碳，氫，氮，氧，磷和硫磺，以及能源。科學(xué)家們認(rèn)為，木衛(wèi)二上的生命可能純粹由化學(xué)反應(yīng)驅(qū)動(dòng)，然而，我們看到的不是光合作用，而是地球上的植物和地球上的簡(jiǎn)單生命形式參與其中。

這是因?yàn)槟拘l(wèi)二不斷受到來自木星的輻射的沖擊，這意味著生命無法在其表面存在。這意味著木衛(wèi)二上的任何生命都必須生活在沒有陽(yáng)光的冰層下。陽(yáng)光是光合作用所必需的。因此，為了使光合作用在這種情況下發(fā)揮作用，冰層必須足夠厚，以保護(hù)微生物等簡(jiǎn)單生命形式免受輻射，但仍然足夠薄，以允許這種輻射為簡(jiǎn)單生命提供能量。更具體地說，研究小組通過檢查伽利略號(hào)航天器在1998年的觀測(cè)結(jié)果來估計(jì)歐羅巴冰殼的厚度。

然后，科學(xué)家們使用物理特征和表面質(zhì)量的組合來模擬隕石坑，這些特征可能是造成隕石坑的原因。約翰遜擅長(zhǎng)研究太陽(yáng)系45億年歷史中行星可能經(jīng)歷的巨大碰撞，以及這些碰撞如何塑造了世界。“撞擊坑是形成行星體的最普遍的表面過程，”他說。“隕石坑幾乎出現(xiàn)在我們見過的每一個(gè)固體上。它們是行星天體變化的主要驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)一個(gè)撞擊坑形成時(shí)，它基本上是在探測(cè)行星的地下結(jié)構(gòu)。

一場(chǎng)“雪球大戰(zhàn)”可能“通過了解歐羅巴上隕石坑的大小和形狀，并通過數(shù)值模擬再現(xiàn)它們的形成，”他繼續(xù)說，“我們能夠推斷出有關(guān)其冰殼有多厚的信息。這項(xiàng)隕石坑研究可能會(huì)告訴研究人員很多關(guān)于歐羅巴冰殼的信息，甚至還有一點(diǎn)關(guān)于它下面的海洋以及兩層之間物質(zhì)是如何交換的。在尋找外星生命的過程中，科學(xué)家們正在尋找-太陽(yáng)系外地球-木星二人組-觀看這個(gè)木星月球著陸器處理它可能在木衛(wèi)二上面臨的惡劣地形（視頻）NASA的朱諾探測(cè)器在木星的火山衛(wèi)星lo上看到活躍的火山噴發(fā)（圖片）“以前的估計(jì)顯示，厚厚的海洋上有一層非常薄的冰層。

但我們的研究表明，需要有一層厚厚的冰層-厚到冰中的對(duì)流很可能存在，以前一直爭(zhēng)論不休，”團(tuán)隊(duì)共同負(fù)責(zé)人和普渡大學(xué)科學(xué)學(xué)院的研究員Shigeru Wakita說聲明。這項(xiàng)研究揭示了這個(gè)木星衛(wèi)星的巖石核心并不清楚，巖石核心和水之間的相互作用可能是確定木衛(wèi)二海洋中存在哪些礦物質(zhì)的關(guān)鍵。因此，在科學(xué)家們確認(rèn)木星這顆衛(wèi)星上甚至可能出現(xiàn)生命之前，還有很長(zhǎng)的路要走。該團(tuán)隊(duì)的研究于周三（3月20日）發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

By：何丹懷

FY: Robert Lea

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