NASA：木星第四大卫星喷气状水柱 或存在生命(图)

Daphane

來源:澎湃新闻网

NASA宣布了一个重大发现，科学家们观测到木星的第四大卫星“木卫二欧罗巴”有水汽喷发，而有水就有可能有生命存在。北京时间9月27日凌晨2点，NASA在电话会议中介绍了这次的新发现。   　　根据NASA最新公布的欧罗巴表面向外喷射羽状水柱图片，哈勃望远镜观测到欧罗巴表面的水蒸气柱沿7点钟方向向外喷出。这是木卫二冰层下有液态海洋的强有力证据，能为孕育生命创造有利条件。



2000年1月3日，伽利略探测器在351公里的高空飞跃木卫二欧罗巴时拍摄的照片。

   
　　欧罗巴表面的水汽喷发据估计有200千米那么高，被喷发出来的物质随后像降雨一样降落到其表面。据推测，欧罗巴上的海水含量和地球海水总量相当，不过这些水被封存在厚度未知的冰层之下。喷发的水汽无疑将为科学家研究其下水分提供巨大便利。
   　　如果观测得到确认，意味着科学家不需要大费周章地凿开欧罗巴表面厚厚冰层，只需要让探测器穿过水柱，可以直接从中分析出欧罗巴的内部成分，以检测是否有生命存在。


来自NASA伽利略号探测器(Galileo)的增强颜色的图像展示了木星的卫星欧罗巴冰层表面上错综复杂的线性裂痕。

   
　　早在2012年，圣安东尼奥的一个观测小组就曾观测到在欧罗巴南极区域疑似存在水汽喷发的迹象。此次观测更加支持了之前欧罗巴上有水汽喷发的猜测。
   　　NASA科学人物事务理事会的杰夫·约德（Geoffrey Yoder）介绍：“欧罗巴上的海洋环境被认为是太阳系里除地球外最有可能存在生命的地方。”


木卫二表面向外喷射羽状水柱的图片

   
　　欧罗巴是一颗相当活跃的卫星，它的地质构造还在不断发生变化。2012年12月， 哈勃太空望远镜在木卫二欧罗巴南极地区拍摄到水汽，但哈勃并没有直接拍摄到羽状喷发，而是通过光谱的方式检测到了氢和氧的辐射。这让科学家们较为肯定地推断，欧罗巴冰壳下有极大的可能藏有含盐深水海洋。


欧罗巴概念图，前景是欧罗巴，右边是木星，中间是木卫一艾奥。

   
　　那么这颗木星的卫星是否拥有可以支持生命的原材料以及化学能的正确配比？这个答案可能取决于欧罗巴是否拥有合适的环境，能让化学物质以正确的比例为生物进程提供能量。地球上生命的诞生就是利用了类似的契机。
   　　根据“NASA中文”的介绍，NASA加州帕萨迪娜喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory, JPL)的科学家们对木星的卫星欧罗巴的海洋情况进行了建模，在排除了与火山运动直接相关的过程之后，将欧罗巴潜在的氢气和氧气产量与地球相比较。这两种元素的平衡是适合孕育生命的能量的关键指标。研究发现它们的数量可以用比例来衡量。在这两个星球上，氧气的产量都比氢气高多10倍。
   　　JPL的行星科学家及这项研究的第一作者Steve Vance说，“我们正在以理解地球自身系统的能量和营养运动的方式来研究一座外星海洋，欧罗巴海洋中氧气和氢气的循环将是欧罗巴的海洋化学作用与那里任何生命的主要驱动力，就像我们地球一样。”
   　　最后，Vance和他的同事们还想要了解海洋中生命循环的其他主要物质：碳、氮、磷和硫。
   　　NASA中文介绍，研究的另一部分则是研究者们计算了欧罗巴的海洋中，当海水与岩石相互作用时可能产生的氢气的含量，这个过程被称为蛇纹石化作用。在此过程中，水渗透入矿物颗粒之间的空隙并与岩石发生反应，形成新的矿物质并释放氢气。研究者们认为：随着时间的推移，欧罗巴海底会有一些裂缝，因为从这颗星球形成数十亿年以来，它的岩石内部依旧保持着低温。新的裂缝将新鲜的岩石暴露给海水，然后更多的产生氢气的化学反应就此发生。
   　　在地球由海洋覆盖的地壳中，这样的裂缝被确信渗透了3至4英里(5至6公里)，在如今的欧罗巴，研究者们预计水可能渗透入岩石内部15英里深(25公里)，促使这种关键的化学反应贯穿于欧罗巴海底的深层结构。
   　　欧罗巴的化学-能量-产生生命的另一半方程，则是氧化剂(氧气和其他可以与氢气发生反应的化合物)从欧罗巴的冰层表面进入海洋中循环。欧罗巴沐浴着来自木星的辐射，它裂解了冰中的水分子并形成这些物质。科学家们曾经指出欧罗巴的表层正在循环回其内部，在这段过程中携带氧化剂进入海洋。
   　　“冰里的氧化剂就像电池的正极一样，而海底被称为还原剂的化学物质就像负极一样。生命和生物过程是否完成了这段循环是我们探索欧罗巴的动机之一。”JPL的行星科学家，同时也是这项研究的合作者Kevin Hand说。
   　　NASA还计划于2018年发射詹姆斯·韦伯太空望远镜，届时科学家将有机会使用红外线来确认欧罗巴上的水汽喷发活动。