科学探索|研究:木卫二的盐水正将氧气带入冰下海洋 可能用于支持生命( 二 )


混沌地形和氧气运输之间的关系并不完全清楚 。但科学家们认为,由潮汐加热引起的对流上升气流部分融化了冰,表现为表面上错落有致的混沌地形 。盐水下的冰必须是融化的或部分融化的,富氧盐水才能排入海洋 。“为了使这些盐水排出,下面的冰必须是可渗透的,因此是部分融化的 。”作者写道:“以前的研究表明,潮汐加热使欧罗巴冰壳对流部分的上涌温度增加到纯冰的熔点 。”
欧罗巴的表面是严寒的,但还没有冷到可以迅速重新冻结,以至于氧气无法在盐水中运输 。在月球的两极,温度从未超过零下220摄氏度 。但模型的结果"......表明表面的再冻结速度太慢,无法阻止盐水的排出,也无法阻止氧化剂输送到内部海洋 。"虽然欧罗巴的表面冰层被冻成了固体,但其下的冰层是对流的,这就推迟了冰冻 。而且一些研究表明,海底可能是火山 。

科学探索|研究:木卫二的盐水正将氧气带入冰下海洋 可能用于支持生命
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该研究称,在欧罗巴表面吸收的氧气约有86%进入海洋 。在这颗卫星的历史上,这一比例可能发生了很大的变化 。但是研究人员的模型所得出的最高估计值创造了一个与地球非常相似的富氧海洋 。是否有生命生活在冰下?
共同作者Steven Vance说:“想到某种有氧生物就生活在冰下,这很诱人 。”他是美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的研究科学家,也是其行星内部和地球物理学小组的主管 。
Kevin Hand是对欧罗巴、其生命潜力和即将到来的Europa Clipper 极感兴趣的众多科学家之一 。Hand是美国宇航局/JPL的科学家,其工作重点是欧罗巴 。他希望Hesse和他的研究人员已经解决了这颗冰冻卫星海洋中的氧气问题 。
他问道:“我们知道欧罗巴的表面有像氧气这样有用的化合物,但是这些化合物是否能进入下面的海洋,让生命能够使用它们?在Hesse和他的合作者的工作中,答案似乎是肯定的 。”

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Europa Clipper 能提出什么问题,可能证实这些发现?
Europa Clipper 是第一个专门针对欧罗巴的任务 。研究人员认为他们知道许多关于欧罗巴的事情,但还没有能够证实 。Clipper的设计是为了实现三个更大的目标 。

  • 调查海洋的组成,以确定它是否具有维持生命的必要成分 。
  • 调查这颗卫星的地质,以了解其表面是如何形成的,包括混沌地形 。
  • 确定冰壳的厚度以及冰壳内部和下面是否有液态水 。他们还将确定海洋与表面的互动情况 。海洋中是否有任何东西通过外壳上升到顶部?是否有任何来自地表的物质向下进入海洋?
最后一点是关于氧气从表面到海洋的潜在运输 。Europa Clipper 将携带10个仪器,它们将共同解决这些问题 。
当涉及到欧罗巴上的氧气运输时,MAss SPectrometer for Planetary EXploration/Europa(MASPEX)特别有趣 。

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“MASPEX将从欧罗巴附近的气体中获得关键的答案,例如欧罗巴的表面、大气和疑似海洋的化学成分,”该仪器的网页解释道 。“MASPEX将研究木星的辐射如何改变欧罗巴的表面化合物,以及表面和海洋如何交换物质 。”
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