表面有奇怪的双脊木卫二的冰卫星可能是通往浅水库的路标。
对格陵兰冰盖上类似特征的分析表明,在地球上,这些山脊可以由冰本身包含的液态水形成。
这一发现为塑造令人生畏的冰冻世界的地球物理过程提供了一些新的见解。它还表明,如果外星生命存在的话,可能不会被隔离在木卫二冰层以下数十公里的海洋中,但实际上可能更近,在诱人的范围内。
“因为它更接近地表,在那里你可以从太空、其他卫星和木卫一的火山中获得有趣的化学物质,所以如果壳里有水,生命就有机会生存。”地球物理学家达斯汀·施罗德说斯坦福大学的。
“如果我们在格陵兰岛看到的机制与木卫二上发生的情况相同,那就表明到处都有水。”
木卫二在其遥远的家乡绕着太阳系最大的行星运行,充满了谜团。有证据表明,寒冷的天体并没有完全冻结,而是在其厚厚的冰壳下隐藏着一个液态的咸水海洋,该海洋因内部地质过程而变暖。
它被确定为太阳系中最好的地方寻找聚集在周围的外星生命火山海底喷口就像地球上的人一样。
然而,我们对月球了解不多。例如,它的表面刻有巨大的双脊,这些脊沿着长槽的两侧延伸。自从 20 世纪 90 年代伽利略号探测器首次在图像中发现这些物质以来,它们是如何形成的一直是个谜。
根据伽利略图像对欧罗巴双山脊进行 3D 重建。 (美国宇航局/喷气推进实验室/德国航天中心)
正如科学中经常出现的情况一样,偶然事件可能给了我们答案。
施罗德和他的同事,斯坦福大学的地球物理学家赖利·卡尔伯格(Riley Culberg)(领导这项研究)和美国宇航局喷气推进实验室的格雷戈尔·斯坦布吕格(Gregor Steinbrügge)参加了木卫二的演讲,并注意到双脊有一种奇怪的熟悉感。
它们看起来非常像他们在一个不相关的项目中在格陵兰冰川上观察到的巨型山脊。
“人们研究这些双山脊已经有 20 多年了,但这是我们第一次真正能够在地球上看到类似的东西,并看到大自然发挥其魔力,”斯坦布吕格说。
“我们正在朝着了解哪些过程真正主导木卫二冰壳的物理和动力学方向迈出了更大的一步。”
尽管格陵兰岛山脊比欧罗巴上的地貌小得多,但看起来几乎相同。因此,研究小组开始调查格陵兰岛山脊是如何形成的。
他们研究了 NASA 收集的数据冰桥行动,它使用雷达技术来观察冰下发生的情况。该团队的数据始于 2015 年,当时山脊尚未形成,直到 2017 年才出现。
这些数据表明,格陵兰岛的山脊是在冰盖内部重新冻结的加压水导致冰盖破裂时形成的。研究小组表示,这在冰中产生了双峰 M 形特征,而且木卫二上很可能也发生了类似的过程。
“在格陵兰岛,这条双脊形成的地方是地表湖泊和溪流的水经常流入近地表并重新冻结的地方,”卡尔伯格解释说。
“木卫二上形成类似浅水区的一种方式可能是来自地下海洋的水通过裂缝被迫进入冰壳——这表明冰壳内部可能发生合理数量的交换。”
它还表明,浅水及其过程可能在时间和空间上都普遍存在于木卫二表面——液态水现在和过去都普遍存在于环绕月球的冰壳中,形成了它的地理奇特。
这可能会对在外星世界寻找生命产生影响,但在配备雷达的航天器能够从欧罗巴轨道进行观测并与格陵兰岛雷达数据进行比较之前,我们无法了解更多信息。幸运的是,欧洲航天局的两项月球探索任务即将启动汁和美国宇航局的欧罗巴快艇,都携带破冰雷达。
他们应该更多地揭示冰冷的月球表面遍布奇怪的双脊凹痕的原因。
“我们是许多假设之上的另一个假设——我们的优势是我们的假设有一些来自地球上类似特征形成的观察结果来支持它,”卡尔伯格说。 “它为一个非常令人兴奋的发现开辟了所有这些新的可能性。”
该研究发表于自然通讯。