简 要
一项关于木卫二欧罗巴的突破性发现或许已经解开了寻找外星生命中最棘手的谜题之一。
华盛顿州立大学的研究人员提出了一种简单却强大的地质过程，它可能像传送带一样，将维持生命的营养物质从欧罗巴受辐射的表面输送到其广袤而隐蔽的海洋中。
这一发现直接解答了一个重要问题：这片与世隔绝的海洋是否真的能够维持生物生存。与此同时，NASA的“欧罗巴快船”探测器正在前往这颗冰冷的星球进行探测。
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- 一项新的研究提出，地质过程可以将营养物质从木卫二表面输送到其隐藏的海洋。
- 这解决了生命如何在与世隔绝的海域中得以维持这一重大谜题。
- 致密、高盐的表面冰可能会脱落，并穿过月球厚厚的冰壳下沉。
- 这就像一条传送带，为下方的任何生物提供潜在的食物。
- 这一发现为NASA正在进行的欧罗巴快船任务提供了一个关键的假设进行验证。
几十年来，木卫二一直吸引着科学家们的目光，被认为是太阳系中最有可能存在外星生命的候选者之一。在它那层破裂的冰壳之下，隐藏着一片全球性的海洋，其水量是地球所有海洋总和的两倍多。
然而，关键问题始终在于如何接近这片海洋。这片海洋被厚达数英里的冰层完全隔绝，与阳光和地表完全隔绝。虽然来自木星的强烈辐射可能在木卫二表面产生潜在的营养物质，但这些物质如何向下输送到深渊，滋养其中的生命，至今仍是一个谜。
一项新颖的研究表明，答案或许就藏在冰层本身。地球物理学家提出，地表上密度高、富含盐分的冰层可能会脱落，并缓慢下沉穿过整个冰层，最终将其携带的化学物质输送到下方的海洋。
研究团队推测，类似的机制也可能适用于木卫二。木卫二表面某些区域的冰层富含盐分，密度高于周围纯净的冰层。此前的研究也表明，这些杂质会削弱冰的晶体结构。密度和晶体结构的脆弱性相结合，可能使得富含营养物质的表面冰块脱落，并开始缓慢下沉。
“这是行星科学领域的一个新颖想法，其灵感来源于地球科学领域一个已被广泛理解的概念，”格林说道，他目前是弗吉尼亚理工大学的博士后研究员。“最令人兴奋的是，这个新想法解决了木卫二长期存在的宜居性问题之一，并且对于其海洋中存在地外生命的可能性来说是一个好兆头。”
研究人员利用计算机模拟对这种“滴落”过程进行了建模。他们发现，在很宽的盐浓度范围内，只要冰层发生一定程度的弱化，致密的表层冰确实会脱离并下沉至冰壳底部。模型显示，这种下沉并非罕见事件，而是在相对较短的地质时间尺度内即可发生。
在一些模拟中，严重受损的冰层可能只需3万年即可启动这一过程，而其他模拟则显示，物质在数百万年后才会到达海洋。这表明，冰层剥离可能提供一条稳定且循环的氧化剂和其他化合物的供应链，将冰层从地表输送到深海。它将冰壳从静态屏障转变为动态循环系统
这项研究正值行星科学的关键时刻。美国宇航局的“欧罗巴快船”探测器于2024年发射，计划于2030年抵达木星。该探测器将进行数十次近距离飞掠，利用其搭载的仪器探测木星冰壳的厚度、成分和结构。华盛顿州立大学的研究成果为该任务提供了一个具体且可验证的假设。“欧罗巴快船”的数据有望揭示木星冰壳下沉的迹象，例如特定的成分变化或结构缺陷。
这项研究意义深远。多年来，人们一直在木卫二上寻找生命，但始终面临着一个后勤难题：即使海洋中存在生命，它们又如何获取营养呢？这项研究提供了一个合理的解释，描绘了一个冰层覆盖海洋却又滋养海洋的世界。研究表明，长期以来被认为是生命屏障的木卫二表面强烈的辐射，实际上可能正是其下方海洋赖以生存的关键—它产生的营养物质会缓慢地降落到黑暗的海洋深处。
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