作者丹妮尔·托雷·塔克，斯坦福大学 这位艺术家对木星冰冷的卫星欧罗巴的构想显示了一次假设的低温火山爆发，其中冰壳内的海水喷向太空
木卫二上这一过程的新模型也可以解释其他冰体上的羽流
荣誉:布莱恩·温赖特法官 在木星冰冷的卫星欧罗巴上，强大的喷发可能会喷向太空，这在地球上充满希望的天体生物学家中提出了问题:几英里高的羽状物会喷出什么？它们可能含有外星生命的迹象吗？它们起源于欧罗巴的什么地方？一个新的解释指出了一个比预期更接近冰冻表面的源头
斯坦福大学、亚利桑那大学、德克萨斯大学和美国国家航空航天局喷气推进实验室的研究人员提供的新证据显示，一些火山爆发可能源于冰壳中的水囊，而不是源于欧罗巴海洋深处
利用美国国家航空航天局伽利略号宇宙飞船收集的图像，研究人员开发了一个模型来解释冷冻和加压的结合如何导致低温火山爆发或洪水爆发
该研究结果于11月公布
10在《地球物理研究快报》中，对欧罗巴底层海洋的可居住性有所暗示，并可能解释太阳系中其他冰体的喷发
生命的预兆？ 科学家推测，隐藏在木卫二冰层下的广阔海洋可能含有维持生命所必需的元素
但是除了派潜水器去月球探索，很难确定
这就是欧罗巴的羽状物引起如此大的兴趣的原因之一:如果火山爆发来自地下海洋，这些元素可能更容易被宇宙飞船探测到，就像美国国家航空航天局为即将到来的欧罗巴快船任务计划的那样
但是如果羽状物起源于月球的冰壳，它们可能不太适合生命，因为维持化学能来驱动那里的生命更加困难
在这种情况下，从太空探测可居住性的机会就减少了
斯坦福大学地球、能源和环境科学学院(斯坦福地球)的博士后研究员、第一作者格雷格·斯坦布吕格说:“了解这些水羽来自哪里对于了解未来的欧罗巴探险者是否有机会在不探测欧罗巴海洋的情况下从太空中探测到生命非常重要。”
研究人员将他们的分析集中在马纳南，这是欧罗巴上一个18英里宽的陨石坑，是由大约数千万年前与另一个天体的撞击造成的
他们认为这样的碰撞会产生巨大的热量，并模拟了冰壳内水囊的融化和随后的冻结是如何导致水喷发的
“彗星或小行星撞击冰壳基本上是一个大实验，我们用它来构建假设以进行测试，”合著者唐·布兰肯希普说，他是德克萨斯大学地球物理研究所(UTIG)的高级研究科学家，也是将在欧罗巴号上飞行的“欧罗巴评估和探测雷达:海洋到近地表”仪器的首席研究员
“UTIG的极地和行星科学团队目前都致力于评估该仪器测试这些假设的能力
" 该模型表明，随着欧罗巴的水在撞击的后期转化为冰，盐度增加的水囊可能会在月球表面形成
此外，这些咸水囊可以通过融化邻近地区的微咸冰而侧向迁移穿过欧罗巴的冰壳，因此在这个过程中变得更咸
“我们开发了一种水囊可以横向移动的方法——这非常重要，”斯坦伯格说
“它可以沿着热梯度移动，从冷到热，而不仅仅是在重力的作用下向下移动
" 咸味司机 该模型预测，当一个迁移的盐水袋到达马纳南陨石坑的中心时，它会卡住并开始冻结，产生压力，最终导致一股估计超过一英里高的羽流
这种羽流的爆发留下了一个显著的标志:在木卫二的表面上有一个蜘蛛状的特征，这是由伽利略成像系统观察到的，并被纳入到研究人员的模型中
“尽管盐水袋迁移产生的羽流不能直接洞察欧罗巴的海洋，但我们的发现表明欧罗巴的冰壳本身是非常动态的，”合著者乔安娜·沃格特说，她是图森市亚利桑那大学的研究生助教
研究人员说，在马纳南形成的相对较小的羽流表明，撞击坑可能无法解释欧罗巴上其他更大羽流的来源，这些羽流是根据哈勃和伽利略数据假设的
但是模拟马纳南火山爆发的过程也可能发生在其他冰体上——即使没有撞击事件
沃格特说:“盐穴迁移并不仅仅适用于欧洲陨石坑。”
“相反，这种机制可能为存在热梯度的其他冰体提供解释
" 这项研究还提供了对木卫二冰冻表面和海洋盐度的估计，这反过来会影响其冰壳对雷达波的透明度
根据伽利略从1995年到1997年的图像进行的计算显示，欧罗巴海洋的盐度大约是地球海洋的五分之一——这一因素将提高欧罗巴快船任务的雷达探测器从其内部收集数据的能力
这些发现可能会让天体生物学家感到沮丧，他们希望木卫二喷发的羽流可能包含海洋内部支持生命能力的线索，因为羽流并不一定与木卫二的海洋相连
然而，新的模型为解开木卫二复杂的表面特征提供了见解，这些表面特征受到水文过程、木星引力和冰冷的月球内部隐藏的构造力的影响
斯坦福大学地球物理学助理教授、合著者达斯汀·施罗德说:“这使得浅层地下——冰壳本身——成为一个更值得思考的地方。”
“它开辟了一种全新的方式来思考地表附近的水发生了什么
"
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