为了弄清可能有多少氧气进入木卫二欧罗巴的地下海洋,普林斯顿大学团队最近检查了朱诺号仪器数据,却发现木卫二表面每秒仅释放 12 公斤氧气,这代表几乎没有多余氧气进入冰壳下方,让欧罗巴海洋存在外星生命的可能性大打折扣。
木卫二是公转轨道距离木星第 6 近的木星卫星,拥有太阳系任何已知固体天体最光滑表面,其水冰地壳推测厚度可达上百公里(上层爲冻结冰壳,下层为液态海洋)。
当朱诺号 2022 年 9 月近距离飞越木卫二时,其木星极光分布实验(JADE)仪器收集了欧罗巴尾流留下的电离氧、氢数量,团队再使用电脑模拟计算木卫二表面每秒需释放多少氧气,才能使仪器在距离欧罗巴表面 320 公里的高空测得这些离子数量。
至于表面离子如何进入海洋?团队解释,辐射与带电粒子不断轰击欧罗巴水冰表面,破坏将水分子结合在一起的键,氧、氢分子从中释放,其中一些逃逸到太空并与其他分子碰撞,或被更多辐射电离成 JADE 研究的离子,有些成为木卫二稀薄大气层一部分,其他则回到地表被困在晶体中。
随着时间推移,被困住的氧分子会缓慢向下转移,穿过欧罗巴表面数公里厚的冰层进入地下海洋,成为生命代谢能量的可能来源。
但最新模拟结果表明,欧罗巴表面每秒仅产生 12 公斤氧气,远低于之前模型预测每秒产生 1,000 公斤氧气的数据,代表最终进入欧罗巴海洋的氧气量少之又少。
研究人员认为,除非木卫二过去的氧气产量明显更高,否则依目前已知的氧气产量,可能比过去预测还要更难维持生命适居性。
待 NASA 木卫二快船(Europa Clipper)于 2030 年抵达木星系统,我们将更直接了解欧罗巴海洋内氧气含量,或是否有外星生命正在寒冷海洋中遨游。
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