木卫二欧罗巴(Europa)冰壳内的盐水可能将氧气输送到被冰层覆盖的液态水海洋中

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木卫二欧罗巴(Europa)冰壳内的盐水可能将氧气输送到被冰层覆盖的液态水海洋中

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木卫二欧罗巴(Europa)冰壳内的盐水可能将氧气输送到被冰层覆盖的液态水海洋中

据cnBeta:根据得克萨斯大学奥斯汀分校科学家们领导的一项新研究,木卫二欧罗巴(Europa)的冰壳内的盐水可能正在将氧气输送到被冰层覆盖的液态水海洋中,在那里它有可能帮助维持外星生命。

这一理论已经由其他人提出,但研究人员通过建立世界上第一个基于物理学的计算机模拟来测试这一过程,在木卫二的“混乱地形”下,氧气搭上了盐水的“便车”,这些地形由裂缝、山脊和冰块组成,覆盖了这个冰雪世界的四分之一。

研究结果表明,不仅输送是可能的,而且带入欧罗巴海洋的氧气数量可能与今天地球海洋中的氧气数量相当。

首席研究员Marc Hesse说:“我们的研究使这一过程进入了可能的领域,”他是UT Jackson地质科学学院地质科学系的教授。“它为被认为是欧罗巴地下海洋的可居住性的突出问题之一提供了一个解决方案。”

这项研究最近发表在《地球物理研究通讯》杂志上。

欧罗巴是寻找外星生命的首选之地,因为科学家们已经检测到了氧气和水的迹象,还有可能作为营养物质的化学物质。然而,这颗卫星的冰壳–估计约有15英里厚–是水和氧气之间的屏障,而氧气是由太阳光和来自木星的带电粒子撞击冰面而产生。

如果我们所知道的生命存在于海洋中,那么就需要有一种方法让氧气进入其中。根据Hesse的说法,根据现有的证据,最合理的情况是氧气由盐水携带。

科学家们认为,“混乱地形”形成于欧罗巴的冰壳部分融化形成盐水的区域之上,而盐水可以与表面的氧气混合。研究人员创建的计算机模型显示了“混乱地形”形成后盐水的情况。

该模型显示盐水以一种独特的方式排出,采取”孔隙度波”的形式,使冰中的孔隙瞬间变宽–允许盐水通过,然后再密封起来。这种运输方式似乎是将氧气带过冰层的一种有效方式,86%的氧气在地表被吸收后,一路流到海洋中。但是,现有的数据允许在欧罗巴的历史上向其海洋输送的氧气水平有很大的范围–估计的范围是10000倍。

据共同作者、美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的研究科学家、其行星内部和地球物理学小组的主管Steven Vance说,最高的估计值将使欧罗巴海洋中的氧气水平与地球海洋中的氧气水平相似–这让人对这些氧气支持隐藏海洋中的生命的潜力充满希望。

他说:“想到某种有氧生物就生活在冰层之下,这很诱人。”

Vance说,美国宇航局即将在2024年执行的Europa Clipper任务可能有助于提高对冰冷卫星上的氧气和其他生命成分的估计。

美国宇航局JPL专注于欧罗巴研究的科学家Kevin Hand没有参与这项研究,他说,这项研究为欧罗巴上的氧气运输提供了一个令人信服的解释。

他说:“我们知道欧罗巴的表面有像氧气这样的有用的化合物,但是这些化合物是否进入了下面的海洋,在那里生命可以使用它们?在Hesse和他的合作者的工作中,答案似乎是肯定的。”

这项研究得到了美国宇航局、美国国家科学基金会和美国化学会石油研究基金的资助。

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