彗星可以將生命的組成成分輸送到木星衛(wèi)星歐羅巴的地下海洋
彗星可以將生命的組成成分輸送到木星衛(wèi)星歐羅巴的地下海洋(NASA/JPL-Caltech / NASA/JPL/DLR)
（神秘的地球uux.cn）據(jù)臺北市立天文科學(xué)教育館網(wǎng)站（編譯 施欣嵐）：根據(jù)目前的理論，彗星有點(diǎn)像宇宙送子鳥，生命送在數(shù)十億年前向年輕的組地下地球輸送了可以孕育生命的成分。
得克薩斯大學(xué)、成成加州理工學(xué)院和威廉學(xué)院的分輸科學(xué)家進(jìn)行的新研究發(fā)現(xiàn)：彗星可能在將其他賦予生命的化合物輸送到附近的其他星球方面發(fā)揮類似的作用，在這種情況下，木星迫使反應(yīng)化學(xué)物質(zhì)──稱為氧化劑穿過冰殼，衛(wèi)星并進(jìn)入木星衛(wèi)星歐羅巴的歐羅海洋。
即使彗星沒有完全穿透冰層，彗星海洋它們的生命送撞擊也可以幫助木衛(wèi)二表面的氧化劑輸送到下面的海洋中。
電腦模型顯示：小行星或彗星的組地下撞擊只需穿透15至25公里厚的冰層的一半，就會形成一個巨大的成成融冰坑洞，該融冰坑洞可以讓彗星繼續(xù)穿過剩馀的分輸厚度。
在尋找地球以外的木星生命時，即使是衛(wèi)星我們自己的太陽系也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。沒有任何星球像我們地球如此獨(dú)一無二。但是有些星球可能具有地球上維持生命的環(huán)境之條件。其中之一是歐羅巴，還有其他冰冷的衛(wèi)星──土星的土衛(wèi)六和土衛(wèi)二。
這些星球遠(yuǎn)離太陽，并且遠(yuǎn)在適居帶之外。寒冷再加上海洋深處的極端黑暗，意味著生命將無法像地球上的絕大多數(shù)生命那樣依賴光合作用的食物網(wǎng)。
然而，一些生命確實(shí)在地球缺乏光的深處繁衍，圍繞從海底噴出熱量和化學(xué)物質(zhì)的熱液噴口聚集的是一個基于化學(xué)合成的完整生態(tài)系—利用化學(xué)反應(yīng)而不是陽光來產(chǎn)生能量。
歐羅巴被認(rèn)為有熱液噴口，由衛(wèi)星核心與木星的引力相互作用，所產(chǎn)生拉伸和壓縮提供核心熱源。
但是科學(xué)家們認(rèn)為：任何碳基生命都可能需要氧化劑才能生存。這些氧化劑是通過太陽輻射在木衛(wèi)二表面產(chǎn)生的，但是這對于被厚冰殼與表面隔開的地下海洋生態(tài)系統(tǒng)來說用途有限。
一種潛在的運(yùn)輸機(jī)制是彗星和小行星撞擊，它們會產(chǎn)生巨大的熱量并融化冰，使氧化劑下沉。歐羅巴確實(shí)有一些撞擊坑，雖然數(shù)量不多，因為造構(gòu)活動（tectonic activity）產(chǎn)生冰羽狀物和火山，在很短的時間內(nèi)將它們覆蓋。
盡管如此，衛(wèi)星對轟擊并不陌生，那些已被確認(rèn)的撞擊坑顯示出同心波紋，表明撞擊后發(fā)生了顯著的融化，緊接著是地表下的運(yùn)動。
為了確定這些撞擊是否足以輸送氧化劑，研究者伊凡.卡拉漢（Evan Carnahan）和他的團(tuán)隊模擬在歐羅巴上拋擲巖石，并觀察了撞擊后發(fā)生的事件。比周圍的冰密度更大的融冰并沒有產(chǎn)生一個淺層的冰水然后重新凍結(jié)，而是向下沉沒。
根據(jù)該團(tuán)隊的模擬，如果撞擊深度到達(dá)歐羅巴冰殼的一半，40%的融冰最終將沉入地下海洋。這不僅對歐羅巴有影響，而且對其他有地下海洋的冰冷世界也有影響。
研究人員在他們的論文中寫道：這項研究表明，撞擊融冰的沉降是一種可行、穩(wěn)健且可能廣泛傳輸表面物質(zhì)向歐羅巴地下海洋的運(yùn)輸機(jī)制。雖然這項研究的對象是歐羅巴，但很可能發(fā)生在類似于歐羅巴的其他冰冷世界上，例如土衛(wèi)六。
該研究已發(fā)表在《地球物理研究通訊》（Geophysical Research Letters）上。
相關(guān)：彗星碰撞可能為木衛(wèi)二的海洋注入了生命的構(gòu)件
（神秘的地球uux.cn）據(jù)cnBeta：彗星撞擊木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二可能有助于將在這顆衛(wèi)星表面發(fā)現(xiàn)的生命的關(guān)鍵成分運(yùn)送到其隱藏的液態(tài)水海洋中--即使這些撞擊并沒有完全擊穿月球的冰殼。這一發(fā)現(xiàn)來自于德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項研究，研究人員開發(fā)了一個計算機(jī)模型來觀察彗星或小行星撞擊冰殼后發(fā)生的狀況，冰殼估計有幾十公里厚。
該模型顯示，如果一次撞擊能夠至少穿過月球冰殼的一半，它所產(chǎn)生的受熱融水將通過其余的冰層下沉，將生命所需的一類化學(xué)物質(zhì)：氧化劑從表面帶到海洋，在那里它們可以幫助維持庇護(hù)水域的潛在生命。
研究人員將巨大的融水室的穩(wěn)定下沉比作一艘正在沉沒的船只。"一旦你得到足夠的水，你就會沉下去，"主要作者和博士生Evan Carnahan說。"這就像泰坦尼克號的10倍"。
科學(xué)家們認(rèn)為撞擊是木衛(wèi)二上運(yùn)輸氧化劑的一種手段，但是他們認(rèn)為撞擊過程也必須要突破冰層。這項研究很重要，因為它表明更大范圍的撞擊可以完成這項工作，共同作者、UT杰克遜地質(zhì)科學(xué)學(xué)院地質(zhì)科學(xué)系教授Marc Hesse說。
Hesse說："這增加了擁有生命所需的化學(xué)成分的概率，"他也是UT Oden計算工程與科學(xué)研究所的一名教員。這項研究發(fā)表在《地球物理學(xué)研究通訊》上。
氧化劑能否從木衛(wèi)二表面自然形成的地方進(jìn)入海洋是行星科學(xué)中最大的問題之一。美國宇航局即將對這顆冰冷的衛(wèi)星進(jìn)行的木衛(wèi)二Clipper任務(wù)的目標(biāo)之一是收集數(shù)據(jù)，以幫助縮小答案范圍。
就目前而言，彗星和小行星撞擊是最合理的機(jī)制之一。科學(xué)家們已經(jīng)在木衛(wèi)二的表面發(fā)現(xiàn)了幾十個隕石坑，許多隕石坑都有明顯的波紋，表明隕石坑下面有冰凍的融水和撞擊后的運(yùn)動。
這項研究對撞擊后的火山口環(huán)境進(jìn)行了建模--研究融水如何穿過冰層以及其運(yùn)輸氧化劑的能力。它建立在共同作者、威廉姆斯學(xué)院教授Rónadh Cox之前的一項研究的基礎(chǔ)上，該研究對突破木衛(wèi)二冰層的撞擊進(jìn)行建模。
該研究發(fā)現(xiàn)，如果撞擊到達(dá)冰殼的中點(diǎn)，超過40%的融水將進(jìn)入海洋。產(chǎn)生的融水量可能非常大。例如，這項研究表明，一顆半英里寬的彗星如果到達(dá)冰殼的中點(diǎn)，所融化的水足以填滿俄勒岡州的火山口湖。
其他描述木衛(wèi)二上的融水的模型通常將其長期置于地表附近，在那里它有可能有助于形成被稱為"混沌地形"的冰層。但是這項研究的結(jié)果使這種想法復(fù)雜化，融水的沉重重量導(dǎo)致它下沉而不是留在原地。
與木衛(wèi)二一樣，土星的衛(wèi)星泰坦也可能在冰殼下?lián)碛幸粋€液態(tài)水的海洋。美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗室（JPL）行星科學(xué)局的主管科學(xué)家Rosaly Lopes說，這個模型可以幫助科學(xué)家了解撞擊可能對其他冰雪世界產(chǎn)生的作用。
她說："就土衛(wèi)六而言，這非常重要，因為土衛(wèi)六有厚厚的冰殼--比木衛(wèi)二的還要厚。我們對這項研究的應(yīng)用非常感興趣"。 |
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