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研究发现木卫二多冰海洋或支持生命存在  

2013-12-04 22:18:22|  分类: 自然科学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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12月4日消息,新科学家报道,随着时间的推移,卫星们逐渐变老表面起了皱纹和凹痕,但木卫二却保养得非常好,皮肤异常光滑,应该是太阳系内最光滑的天体之一。然而,它并不是完全没有缺陷。科学家们怀疑木卫二拥有一个永久黑暗的液态水海洋,与世隔绝在一层厚厚的水冰之下——40%的水冰都被覆盖上长长的暗色刮痕和伤疤。

研究发现木卫二多冰海洋或支持生命存在 - 雪山 - .

存在液态水的可能性导致木卫二成为太阳系内或可能支持生命存在的星球名单之首。然而,我们却很难得知地下海洋的具体情况。它是否充满了外来微生物——或者更大的生物——还是一片广袤漆黑贫瘠的不毛之地?

我们能够窥探这一海洋的唯一窗户便是它多冰的表面,因此科学家们试图从它那纵横交错的表面寻找线索。但这所谓的混乱地形是否能够为我们提供厚厚冰层以下的海洋的线索引发了激烈的争论。

海洋混乱

纵横交错的样式可能是由冰碎裂又重新冻结的温暖稀薄区域造成的,这种样式在木卫二赤道地区出现的要比极地地区多的多——但具体是为什么呢?与地球不同,木卫二上赤道和极地地区温度的差异不能利用太阳的效应来解释,因为太阳光太过昏暗且木卫二表面反射性非常强。

另一种理论涉及木星的引力作用,后者将产生板块构造力量从而加热木卫二的海洋——但模型显示这将加热极地地区,而非赤道地区。最新的研究表明木卫二的海洋的湍流塑造了多冰表面混乱的地形。之前假设木卫二旋转产生的效应——被称为科里奥利力——决定了海洋的流向以及热向高海拔地区传递。最新的模型则依赖于木卫二内部热对流导致的海洋气流。

生命的混合

研究小组发现这产生的混乱地形与在木卫二表面观察到的样式非常相似。“产生的流向比较混乱,且在赤道地区更加活跃,”德国林道市马克斯普朗克太阳系研究研究学者约翰内斯·维奇(Johannes Wicht )这样说道。“这与混乱地形的分布恰到好处的相关联。”

这一模型表明地下海洋是极其狂暴的,它拥有三个强大的海洋气流。因此尽管木卫二表面有厚厚的冰盖,地下海洋的特性似乎仍表现在冰面上。“我们或可能可以通过观察冰面特征来理解土卫二的地下海洋,” 维奇的同事、美国乔治亚理工学院的布兰妮·施密特(Britney Schmidt )这样说道。

狂暴的海洋或有益于生命的存在,因为它将帮助转移海底的营养物质至海洋其他部分,维奇的另一名同事、美国奥斯丁德克萨斯大学克里斯塔·索德伦德(Krista Soderlund )这样说道。微生物能够在停滞水里生活,但狂暴的海洋使得生命的存在更加可能。

接下来的任务,例如欧洲太空局的木星冰月探险家(JUICE)将在2030年通过低空飞行描绘木卫二的混乱地形,此外美国宇航局欧罗巴快船任务将查明更多线索,尽管目前这仅仅是个概念方案而已。对木卫二混乱地形的研究可能不仅与木星的卫星有关。“多冰的地下海洋可能在太阳系内非常普遍,”欧洲太空局JUICE科学工作小组成员之一、英国牛津大学的利·弗莱彻(Leigh Fletcher)这样说道。“JUICE会寻找热柱和通风口,就像土星的卫星土卫二上的一样,从而一窥木卫二多冰的海洋,这将是对太阳系内多冰世界的模型的极好的测试。”

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