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木卫二上潜在的剪林琴音羽状物可能来自地壳中的水

天文学与空间 2022-05-06 00:01:07

作者格雷琴·麦卡特尼,喷气推进实验室 这幅木星冰冷的卫星木卫二的图片描绘了一次低温火山爆发,冰壳中的盐水会喷向太空

一个提出这一过程的新模型也可能揭示其他冰体上的羽状物

信用:温赖特法官 根据一项新的研究,可能从木星的卫星木卫二排放到太空中的水汽羽流可能来自冰层本身

一个模型描绘了盐水或富含盐的水在月球外壳内流动并最终形成可能爆发的水囊(含盐量更高)的过程

欧罗巴科学家认为,欧罗巴上可能的羽状物是研究木星冰冷卫星可居住性的一种有希望的方式,特别是因为它们提供了被穿过它们的航天器直接采样的机会

对覆盖欧罗巴全球内部海洋的冰壳的活动和组成的洞察有助于确定海洋是否含有维持生命所需的成分

这项新的工作为一些羽流提供了一个额外的场景,提出它们可能来自嵌入冰壳中的水囊,而不是来自下面海洋的水

羽流的来源很重要:来自冰壳的水被认为不如全球内陆海洋适合生命,因为它可能缺乏生命必需的能量

在欧罗巴的海洋中,这种能量可能来自海底的热液喷口

斯坦福大学地球、能源和环境科学学院的博士后研究员、该论文的主要作者格雷格·斯坦布鲁格说:“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是非常重要的。”

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,以提出冷冻和加压的结合如何导致低温火山爆发或寒潮爆发

该研究结果于11月公布

10在《地球物理研究快报》中,可能会揭示太阳系中其他冰体的喷发

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(29公里宽)的陨石坑,是数千万年前与另一个天体撞击的结果

他们推断这种碰撞会产生巨大的热量,并模拟了融化的冰和冰壳内水囊随后的冻结是如何给冰加压并导致水喷发的

“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,也是雷达仪器“欧洲评估和探测雷达:海洋到近地表”的首席研究员,该仪器将搭载美国宇航局即将推出的“欧洲快船”宇宙飞船

“我们的模型做出了具体的预测,我们可以使用欧洲快船上的雷达和其他仪器的数据进行测试

" 该模型表明,由于木卫二的水在撞击后部分冻结成冰,月球表面可能产生了剩余的水囊

这些咸水袋可以通过融化邻近的冰区域,在欧罗巴的冰壳中向侧面移动,因此在这个过程中会变得更咸

咸味驱动力 该模型提出,当一个迁移的盐水袋到达马纳南陨石坑的中心时,它被卡住并开始冻结,产生压力,最终导致羽状物,估计有一英里多高(1

6公里)

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状物表明,撞击坑可能无法解释木卫二上其他更大羽状物的来源,这些羽状物是根据伽利略和美国宇航局哈勃太空望远镜的数据假设的

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

“这项工作令人兴奋,因为它支持了越来越多的研究,表明欧罗巴上可能有多种羽状物,”美国宇航局南加州喷气推进实验室的罗伯特·帕帕拉多和欧罗巴快船任务的项目科学家说

“了解羽流及其可能的来源对欧罗巴快船调查欧罗巴可居住性的目标有很大的帮助

" 像欧罗巴快船这样的任务有助于天体生物学领域的发展,这是一个跨学科的研究领域,研究遥远世界的变量和条件,正如我们所知,那里可能有生命

虽然欧罗巴快船不是一个生命探测任务,但它将对欧罗巴进行详细的侦察,并调查这颗冰冷的卫星及其地下海洋是否有能力支持生命

了解欧罗巴的可居住性将有助于科学家更好地理解地球上的生命是如何发展的,以及在我们星球之外寻找生命的潜力

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