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[探索] 可能真的有地外生命！木卫二既有海洋，又发现了氧气

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痛快和痛慢 发表于 2022-4-3 16:21:35 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
如果太阳系内只有一颗天体能够孕育地外生命，那么木卫二极有可能就是这颗天体！在许多天文学家的心里，木卫二都是最有希望孕育地外生命的天体。尤其是最近，天文学家甚至意识到它可能还有氧气，这就更加让它宜居了！
可能真的有地外生命！木卫二既有海洋，又发现了氧气 第1张图片

尽管很多人对于一颗天体的宜居性有不同的判断标准，但大家都对一个要素达成了共识，那就是液态水。水是许多生化反应的溶剂，没有水就没有办法进行必要的生理过程，自然无法允许生命存在。同时，温度也是必要的保障，只有在水处于液态的情况下，才能支持这些生化反应。
而木卫二，就有液态水。
目前科学家们已经公认，木卫二冰冷的表面之下，隐藏着一个巨大的液态海洋。这个海洋的深度达到了100公里，以至于这颗直径仅3138公里的卫星，竟然拥有着比地球更大的水资源储量！
可能真的有地外生命！木卫二既有海洋，又发现了氧气 第2张图片
（图片说明：木卫二拥有着巨大的液态海洋）
在宇宙中，各种各样的化学物质的存在并不奇怪。可是，木卫二表面温度最高也不足-163℃，为何拥有着液态海洋呢？
科学家认为，这是因为木星以及其他三颗巨大的卫星所施加的引力，在木卫二内部形成了强大的潮汐力。这种潮汐力导致木卫二内部不断运动，从而产生足够的热量，将地下的水保持在液体的状态。
可能真的有地外生命！木卫二既有海洋，又发现了氧气 第3张图片
（图片说明：木卫二内部的火山活动可以让地下水保持液态）
正因为拥有着液态海洋，木卫二成为了科学家们心中最有希望孕育地外生命的天体。不仅如此，这片海洋里甚至还可能有营养物质，看起来万事俱备。不过，这距离生命——或者说类似地球上的生命——确实“只欠东风”，那就是氧气。
最近的一项研究指出，这个问题，可能不需要再担忧了。科学家有证据表明，木卫二的地下海洋里，或许真的有氧气。诚然，很多人认为地外生命不一定需要氧气，但不可否认的是，如果一个宜居环境中有足够的氧气，确实可以增加其孕育生命的可能性。
可能真的有地外生命！木卫二既有海洋，又发现了氧气 第4张图片
（图片说明：木卫二艺术图）
那么，木卫二的氧气到底是从何而来的呢？
我们知道，太空中会存在着一些带电粒子，比如来自于太阳或者木星。这些带电粒子撞击到木卫二表面的水分子，就有可能导致其中一小部分的化学键断裂，从而分解成氢气和氧气。
产生氧气后，还有一个问题，那就是它们如何进入到木卫二的海洋中。氧气的沸点是-183℃，所以在木卫二表面还是有可能以气体形式存在的。一旦形成，就会飘入大气中，怎么会沉入地下海洋呢？
可能真的有地外生命！木卫二既有海洋，又发现了氧气 第5张图片
（图片说明：木卫二表面形成氧气分子的原理示意图）
研究表明，分解出来的氧并没有完全进入大气中，而是大部分都被封锁在冰面以下，以气泡的形式被困在这里，这就给它们进入地下海洋提供了契机。即便是在木卫二的两极，表面温度也没有低于-220℃，也不足以让刚刚形成的氧气凝结成固体。因此，至少在理论上，氧气是完全有条件进入地下海洋的。
即便如此，氧气想要进入地下海洋，还要面临一个问题。根据目前的研究，木卫二的冰层厚度达到了15-25公里，氧气真的能够穿越这个巨大的屏障吗？
科学家们注意到，木卫二表面有一种特殊地形或许是输送氧气的关键。这种地形覆盖了这颗卫星大约25%的表面积，山脊、裂缝、断层和平原等多种地形、地貌在此犬牙交错，因此看起来十分混乱，科学家们称之为木卫二的混沌地形（Chaos terrAIn）。
可能真的有地外生命！木卫二既有海洋，又发现了氧气 第6张图片
（图片说明：伽利略号探测器拍摄的木卫二混沌地形）
根据2011年的一项研究，木卫二冰层以下约3公里处，还有一些比较巨大的液态水湖泊。这些湖泊并不直接和地下海洋相连，但其中的水却可以流下去，它们是木卫二表面冰壳和地下海洋连接的“桥梁”。
在漫长的岁月里（以千年为尺度），这些气泡会逐渐融入冰壳以下的咸水湖泊中，形成多孔性波。这种多孔性波会在瞬间扩大冰层中的孔隙，然后趁这个孔隙闭合之前迅速下沉。就是通过这样的方式，氧气穿越了厚厚的冰层，进入到地下海洋中。
根据他们的分析，为了便于含有氧气的咸水流入地下海洋，湖泊和海洋之间的冰层必须是半融化的。
可能真的有地外生命！木卫二既有海洋，又发现了氧气 第7张图片
（图片说明：研究人员绘制的氧气形成以及进入地下海洋的过程图）
本次的研究表明，木卫二表面吸收的氧气中，可能有高达86%的部分最终进入到了地下海洋中。虽然这样的比例可能会在木卫二的历史上发生过较大的波动，但研究人员依然乐观地相信，木卫二的地下海洋内可能有着比较丰富的氧气。
有液态水，有营养物质，如今甚至可能有氧气。可以说，木卫二的地下海洋，几乎和地球差不多了，难道这里真的有地外生命吗？科学家目前还无法给出借了，但很多科学家都有着比较大的信心。
可能真的有地外生命！木卫二既有海洋，又发现了氧气 第8张图片
（图片说明：科学家设想的一种能够深入到木卫二地下海洋寻找生命的机器人）
根据美国宇航局的计划，他们将在2024年10月专门发射一个探测器去木卫二进行研究，那就是欧罗巴快船号。它会花5.5年的时间抵达木星系统，并在4年的时间里收集大量的数据，这些数据可以回答科学家想了解的许多问题。它有一个名叫行星探测质谱仪的科学载荷，就可以有效地对本次研究提出的猜想进行观测和验证。
木卫二是除月球以外第一颗拥有独立探测器的卫星，可见天文学家确实对木卫二寄予厚望。
可能真的有地外生命！木卫二既有海洋，又发现了氧气 第9张图片
（图片说明：欧罗巴快船号）
在此之前，科学家们大概也只能尽量寻找可能暗示木卫二生命的证据，而无法给出准确的答案。而这样的研究，正是指导着这个探测器要如何寻找地外生命的关键。或许，等到欧罗巴快船号抵达这颗遥远的卫星之后，就会给我们一个明确的回答了吧。


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