為了弄清可能有多少氧氣進入木衛二歐羅巴的地下海洋,普林斯頓大學團隊最近檢查了朱諾號儀器數據,卻發現木衛二表面每秒僅釋放 12 公斤氧氣,這代表幾乎沒有多餘氧氣進入冰殼下方,讓歐羅巴海洋存在外星生命的可能性大打折扣。
木衛二是公轉軌道距離木星第 6 近的木星衛星,擁有太陽系任何已知固體天體最光滑表面,其水冰地殼推測厚度可達上百公裏(上層爲凍結冰殼,下層為液態海洋)。
當朱諾號 2022 年 9 月近距離飛越木衛二時,其木星極光分佈實驗(JADE)儀器收集了歐羅巴尾流留下的電離氧、氫數量,團隊再使用電腦模擬計算木衛二表面每秒需釋放多少氧氣,才能使儀器在距離歐羅巴表面 320 公裏的高空測得這些離子數量。
至於表面離子如何進入海洋?團隊解釋,輻射與帶電粒子不斷轟擊歐羅巴水冰表面,破壞將水分子結合在一起的鍵,氧、氫分子從中釋放,其中一些逃逸到太空並與其他分子碰撞,或被更多輻射電離成 JADE 研究的離子,有些成為木衛二稀薄大氣層一部分,其他則回到地表被困在晶體中。
隨著時間推移,被困住的氧分子會緩慢向下轉移,穿過歐羅巴表面數公裏厚的冰層進入地下海洋,成為生命代謝能量的可能來源。
但最新模擬結果表明,歐羅巴表面每秒僅產生 12 公斤氧氣,遠低於之前模型預測每秒產生 1,000 公斤氧氣的數據,代表最終進入歐羅巴海洋的氧氣量少之又少。
研究人員認為,除非木衛二過去的氧氣產量明顯更高,否則依目前已知的氧氣產量,可能比過去預測還要更難維持生命適居性。
待 NASA 木衛二快船(Europa Clipper)於 2030 年抵達木星系統,我們將更直接了解歐羅巴海洋內氧氣含量,或是否有外星生命正在寒冷海洋中遨遊。
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標題:缺氧地下海洋難維持生命適居性!研究發現木衛二表面產氧量較預期少
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