華盛頓州立大學地球物理學家的一項新研究揭示了營養物質如何從木衛二表面傳播到木星最大衛星之一木衛二隱藏的海洋。它被認為是太陽系中最有希望尋找外星生命的地方之一。
多年來，科學家們一直在努力解釋救生物質如何從歐洲表面轉移到海洋中，並被密封在厚厚的冰層下。研究人員使用了受地球上稱為板塊構造的地質過程啟發的計算機模擬。他們的模型表明，緻密、營養豐富的冰可以從周圍的冰中脫離。慢慢地沉入貝殼中，直到沉入下面的海洋
“這是行星科學的一個新想法，”弗吉尼亞理工大學的主要作者和博士後研究員奧斯汀·格林說。它的靈感來自全球科學中易於理解的概念。 “最令人興奮的是，這個新概念解決了歐洲長期存在的可居住性問題之一。這預示著其海洋中存在外星生命的可能性。”
為什麼歐洲的海洋如此適合居住？
這項研究發表於 行星科學雜誌 該書的作者是 Green，她在 WSU 攻讀博士學位期間主要與環境學院地球物理學副教授 Catherine Cooper 一起工作。文理學院副院長
木衛二擁有的液態水比地球上所有海洋的總和還多。然而，廣闊的海洋下面有一層厚厚的冰殼，阻擋了所有的陽光。如果沒有陽光，歐洲海洋中的任何生物都將需要替代能源和營養物質。這就提出了一個長期存在的問題：環境是否能夠真正支持生命。
除了複雜性之外，木衛二還不斷暴露在木星的強烈輻射之下。這種輻射與鹽和其他材料發生反應。在月球表面這會產生可用作微生物營養物質的化合物。儘管科學家知道這些營養物質存在於地表，但仍不清楚這些營養物質如何向下穿過冰層到達海洋。儘管歐洲表面因木星引力而地質活動活躍，但大部分運動發生在橫向而不是向下。這限制了地表和海洋之間的直接交換。
借用地球地質學的概念
為了解決這個問題，格林和庫珀向世界尋求靈感。他們專注於地殼的分離。這是地殼部分被壓縮的過程。有化學變化。並且密度足以折斷並沉入下面的地幔中。
研究人員認為，歐洲也可能發生類似的過程。歐洲某些地區的冰殼含有高濃度的鹽。這會增加冰的密度。之前的研究還表明，雜質會削弱冰晶的結構。因此，它比純冰不穩定。為了引起移位，這種弱化的冰必須破裂並更深地沉入冰殼中。
緻密的冰是如何進入歐洲海洋的？
研究小組提出，嵌入純冰中的重的、富含鹽的冰可以緩慢地向下移動穿過地殼。回收表面材料並向海洋輸送營養物質他們的計算機模型表明，這種下沉可能會在各種鹽濃度範圍內發生。只要冰面稍微減弱，
根據模擬，這個過程可以在地質時間尺度上相對較快地發生，並在很長一段時間內重複進行。這使其成為將營養物質輸送到歐洲海洋的穩定可靠的方式。這增加了生物在那裡生存的機會。
與 NASA 歐羅巴快船任務的相關性
這一發現與 NASA 於 2024 年發射的歐羅巴快船任務的目標密切相關。該航天器旨在研究冰殼。地下海洋和歐洲的整體宜居性。使用一套科學工具
該研究得到了美國國家航空航天局 (NASA) 撥款 NNX15AH91G 的支持，並依賴於華盛頓州立大學機構研究計算中心的計算資源。
