就像我們的月球和地球一樣 木衛(wèi)二與木星緊密相連

歐羅巴是木星周?chē)谋鶅鲈虑?，被認(rèn)為是太陽(yáng)系中最適合居住的世界之一。它首次在1979年的旅行者1號(hào)探測(cè)器中進(jìn)行了詳細(xì)的成像，顯示出幾乎沒(méi)有大型隕石坑的表面。這表明水經(jīng)常從內(nèi)部泛濫，重新鋪設(shè)衛(wèi)星。歐羅巴也是縱橫交錯(cuò)的長(zhǎng)槽，褶皺和山脊，可能是由融化在水中或融化的冰山構(gòu)成的。

但是在20世紀(jì)90年代末，歐羅巴變得非常有趣。伽利略代表團(tuán)發(fā)現(xiàn)它有一個(gè)亞表層液體咸水海洋的證據(jù)。它咸的事實(shí)為我們提供了水可能與巖石接觸的線(xiàn)索 - 這一過(guò)程可以在水中提供能量來(lái)養(yǎng)活微生物。

但是觀(guān)察結(jié)果太少而且有限，我們無(wú)法分別說(shuō)出海洋的深度和咸度 - 更不用說(shuō)有什么樣的鹽了?，F(xiàn)在，一項(xiàng)發(fā)表在“ 科學(xué)進(jìn)步”雜志上的新研究顯示它可能是正常的食鹽(氯化鈉) - 就像在地球上一樣。這對(duì)歐羅巴隱藏深度中潛在的生命存在具有重要意義。

科學(xué)家認(rèn)為，海洋中的熱液循環(huán)可能由熱液噴口驅(qū)動(dòng)，可能通過(guò)海洋和巖石之間的化學(xué)反應(yīng)自然地使氯化鈉中的海洋富集。在地球上，熱液噴口被認(rèn)為是生命的源泉，例如細(xì)菌。從土星衛(wèi)星土衛(wèi)二的南極發(fā)出的羽狀物具有類(lèi)似的海洋，它被發(fā)現(xiàn)含有氯化鈉，使得歐羅巴和土衛(wèi)二更加誘人的探測(cè)目標(biāo)。

歐羅巴尾隨半球的混沌區(qū)域。圖片來(lái)源：NASA / JPL

如果我們觀(guān)察從表面反射的光的光譜(根據(jù)波長(zhǎng)的光的擊穿)，我們可以推斷出那里有什么物質(zhì)。這顯示了水冰的證據(jù)。但也有另外兩種材料：“水合”硫酸和硫酸鹽。他們來(lái)自哪里?對(duì)于研究歐羅巴內(nèi)部的科學(xué)家，或那些研究月球海洋的天體生物學(xué)潛力的科學(xué)家來(lái)說(shuō)，真正有趣的問(wèn)題是：他們來(lái)自歐羅巴內(nèi)部嗎?

就像我們的月球和地球一樣，木衛(wèi)二與木星緊密相連，這意味著它總是與巨行星同一側(cè)。伽利略觀(guān)測(cè)顯示，在歐羅巴一側(cè)沿著其軌道向后半球面向后方存在“水合”硫酸。要在水冰中制造硫酸，你需要一種硫源和能量來(lái)驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)。其中一些可能以硫酸鹽的形式從月球內(nèi)部出現(xiàn)，其中一些可以通過(guò)隕石傳遞，但最可能的解釋是它來(lái)自它的兄弟火山月亮，Io。

硫?qū)腎o的火山噴射到太空，最終進(jìn)入歐羅巴。比歐羅巴移動(dòng)速度更快，硫磺很可能會(huì)撞到木衛(wèi)二的尾部，并將自己植入冰中。它所需的能量來(lái)自木星輻射帶中的電子。在大多數(shù)情況下，它們比木衛(wèi)二更快地繞過(guò)木星，擊中它的尾隨并提供噸能量。

測(cè)量結(jié)果也顯示了硫酸鹽(如硫酸鎂鹽)等硫酸鹽的證據(jù)，但目前尚不清楚其來(lái)源。

這項(xiàng)新研究背后的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，歐羅巴面向其軌道的一側(cè)，即受到硫磺轟擊屏蔽的領(lǐng)先半球，可能是尋找歐羅巴內(nèi)部實(shí)際存在的鹽的證據(jù)的最佳地點(diǎn)。

在光譜的可見(jiàn)部分，存在稱(chēng)為“色心”的不同特征，當(dāng)被非常高能的電子照射時(shí)出現(xiàn)。研究人員使用強(qiáng)大的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在歐羅巴光譜中尋找這些色心的證據(jù)，并發(fā)現(xiàn)了一個(gè)專(zhuān)門(mén)位于月球面向其軌道的一側(cè)的特征，顯示了氯化鈉的證據(jù)。

鹽的類(lèi)型

雖然伽利略觀(guān)測(cè)中有一些鹽的暗示，但新的哈勃數(shù)據(jù)使得科學(xué)家們可以將其縮小到領(lǐng)先半球上稱(chēng)為混沌地形的區(qū)域，而不是在輻射驅(qū)動(dòng)硫化學(xué)的地區(qū)。這意味著他們真的很可能來(lái)自歐羅巴的內(nèi)部。

正如我們所知，生活需要液態(tài)水和能源。歐羅巴有一個(gè)充滿(mǎn)液體的海洋告訴我們，有液態(tài)水和能量來(lái)源阻止它凍結(jié)。但海洋的化學(xué)組成也至關(guān)重要。鹽水，“ 咸水 ”，其凝固點(diǎn)低于純凈水，這意味著它使水更適合居住。

鹽，特別是食鹽中的鈉離子，對(duì)于植物和動(dòng)物生命中的一系列代謝過(guò)程也是至關(guān)重要的。相比之下，如果大量存在，一些其他鹽，如硫酸鹽，可能會(huì)抑制生命。研究人員熱切地指出，他們可能只是看到一個(gè)復(fù)雜的次表面過(guò)程鏈的終點(diǎn) - 鹽可能只是天然冰層的一部分。但是，對(duì)于那些希望歐羅巴有生命的人來(lái)說(shuō)，氯化鈉的發(fā)現(xiàn)是個(gè)好消息。