《地球物理研究快报》:木星的第二个卫星地表喷泉或为陨坑撞击副产物 而非来自底层深海
(qiwen818.com报道)据cnBeta:在木星的多个卫星中,木星的第二个卫星(Europa)是一个相当独特的存在。尽管其表层被冰冷的海洋外壳包裹着,但却有着喷向星空的水蒸气。在近日发表在《地球物理研究快报》上的一项新研究中,科学家们对这些羽流的产生机制展开了模拟研究,结果有了让人感到相当惊讶的新发现。
据悉,木星的第二个卫星拥有丰富的水和能源,长期以来一直被认为是在恒星空岛内第二有希望发现外星生命的地方。问题在于,任何生命的迹象,都被埋藏在了固体冰厚度10~15英里(约16~24公里)的地下海洋之中。
转机发生在2012年,那时哈勃幸运地捕捉到了从木星的第二个卫星南极洲喷涌而出的水蒸气羽流。然后在2016/2018年的后续研究中,科学家们又收集了进一步的证据。
目前学界的普遍共识是,羽流从木星的第二个卫星的海底涌出,其中可能携带了矿物质和其它主要的生命线索,然后散布到了星空和整个木星的第二个卫星的冰冷表面。
然而美国宇航局、亚利桑那州立、 德克萨斯州立、斯坦福大学的研究人员们,却在新研究中给出了不同的答案。其认为,其中一些羽流,或来自于较浅的湖泊。
研究团队从伽利略号探测器在1990年代末~2000年代初观测到的木星的第二个卫星图像开始着手,然后尝试通过建模来解释造成羽流的潜在真相。其中一个目标点位,是宽度达到18英里(29公里)的Manannán陨坑。其具有蜘蛛状的特征,暗示其古代上可能是冒出羽流的地方。
计算机模拟表明,形成陨坑的撞击事件,可能会将该路径上的大量冰块给融化。而在Manannán中心冷却下来之前,它会保持一段时间的相对温暖,卤水也会零散地留在它的表面。
此外研究团队补充道,这些小湖泊可从较冷的地方向较温暖的地方横穿冰层,最后这股水可汇聚到陨坑的中心位置。
研究一作Gregor Steinbrügge表示:“我们提出了一种地下水可横向移动的主要观点,其并非受到重力的影响而向下移动,而是在温度梯度的影响下从较冷处向较暖处移动”。
随着时间的流逝,湖泊中央也开始结冰,对剩余的水造成了较大的压力,直到其冲破束缚,最后形成了高度超过1英里的羽流。
最终,尽管“卤水袋”迁移理论无法让我们瞬间加深对木星的第二个卫星海洋的理解,但研究合著者Joana Voigt指出 —— 这项发现表明,木星的第二个卫星冰壳本身也是相当活跃的。
同时研究人员还可估算出海洋和冰层的咸度,计算称木星的第二个卫星海洋可能只有地球上1/5的盐分。有关这项研究的细节,还请翻阅近日发表的《地球物理研究快报》。
原标题为《Brine Migration and Impact‐Induced Cryovolcanism on Europa》。
相关文章