对外星生命的搜寻越来越多地瞄准太阳系的海洋世界,并且有新的证据表明木卫二的卫星应该是第一个停靠港。根据新的模型,木卫二的地下海洋应该能够维持生命。
这项研究背后的美国宇航局团队还计算出,放射性衰变或潮汐力等过程可能会产生足够的热量,以允许冰冷的月球上出现这种液态水,而月球表面的温度永远不会超过大约-140摄氏度(-225 华氏度)。
研究结果已在2020年戈德施密特会议,并且尚未经过同行评审,但它们只是暗示木卫二可能存在生命的世界的一长串线索中的最新一个。
我们不太确定如果我们能找到外星生命会采取什么形式,但像欧罗巴和欧罗巴这样的海洋世界土卫二的卫星引起了人们极大的兴趣。在厚厚的冰壳下,预计它们有液态海洋——羽流水蒸气已经检测到两者都喷出。
人们希望卫星可能孕育着类似于地球热液喷口周围丰富的生态系统的生命。在寒冷、黑暗的海洋深处,火山喷口将热量渗入周围的水域。那里,生命是建立在化学合成的基础上的,利用化学能而不是太阳能来生产食物。
由于 NASA 将2024 年启动欧洲任务科学家们一直在努力弄清楚这项任务如何寻找生命迹象,以及找到它们的可能性有多大。其中一部分是计算某些条件发生的可能性,这就是美国宇航局行星科学家莫希特·梅尔瓦尼·达斯瓦尼和史蒂文·万斯一直在研究的内容。
他们研究的主要重点是寻找水最初的来源。研究表明,它与含水矿物结合在一起,这些矿物被放射性衰变的热量、潮汐与木星的相互作用或两者的结合所分解。
“我们能够模拟地核、硅酸盐层和海洋的成分和物理特性,”梅尔瓦尼·达斯瓦尼解释。
“我们发现不同的矿物质在不同的深度和温度下会失去水分和挥发物。我们将这些估计是从内部损失的挥发物加起来,发现它们与当前海洋的预测质量一致,这意味着它们可能是存在于海洋中。”
我们知道,根据早期的研究,欧罗巴很咸,导致人们希望它的海洋与地球的海洋非常相似。研究人员的模拟还模拟了欧洲海洋随时间变化的成分,发现它可能一开始呈弱酸性,因为地球上可能有,含有高浓度的二氧化碳、硫酸盐和钙。
“事实上,人们认为这片海洋仍然可能是相当硫酸,但我们的模拟结合哈勃太空望远镜的数据显示木卫二表面的氯化物,表明水很可能变得富含氯化物,”梅尔瓦尼·达斯瓦尼 说。
“换句话说,它的组成变得更像地球上的海洋。我们相信这个海洋非常适合生命居住。”
下一步将调查是否可能存在其他一些生命条件。从木卫二表面喷出的羽流表明地质活跃,它与木星和卫星木卫一和木卫三的共舞造成内部应力,可能使海洋保持液态。
我们仍然不知道木卫二是否有火山活动,是否能够产生热液喷口,而地球上的深海生物就聚集在这些热液喷口周围。如果是这样,那么这种活动可能对木卫二海洋的化学演化做出了贡献——梅尔瓦尼·达斯瓦尼和万斯已经与南特和布拉格的研究小组合作,以查明情况是否如此。
“木卫二是我们在太阳系中寻找生命的最佳机会之一。美国宇航局的木卫二快艇任务将在未来几年内启动,因此我们的工作旨在为该任务做好准备,该任务将调查木卫二的宜居性,”梅尔瓦尼·达斯瓦尼 说。
“我们的模型让我们认为其他卫星上的海洋,例如木卫二的邻居木卫三和土星的卫星,也可以通过类似的过程形成。不过,我们仍然需要了解几点,例如流体如何穿过木卫二的岩石内部迁移。”
研究结果已在戈德施密特会议。