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在冰冷的衛星上,外星生命可能會在冰殼下的海洋裡

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匿名
匿名  發表於 2019-9-22 17:58:40 |閱讀模式
世界能否孕育生命的關鍵決定因素之一可能在於海洋的運動。
現在,計算這個運動是一個挑戰。畢竟,科學家不能只是把腳趾浸入水中。但是一項新的研究收集了關於四個最有趣的海洋世界的信息,為他們的地下海洋可能正在做什麼提供了模型。
“這些海洋本身真的很有趣,”德克薩斯大學奧斯汀分校行星流體動力學專家、這項新研究的作者克麗斯塔·索德倫德(Krista Soderlund)告訴Space.com網站。“你經常首先被衛星表面的樣子所吸引,但我認為,衛星表面下發生的事情同樣令人興奮和有趣。”

一名藝術家描繪了美國宇航局的卡西尼號飛船穿過土星衛星土衛二噴出的羽狀物


根據她的最新計算,在太陽系冰冷衛星的表面下確實存在著大量的活動。索德倫關注的是木星的衛星歐羅巴(Europa)和木衛三(Ganymede),以及土星的衛星土衛二(Enceladus)和土衛六(Titan)。
在每一種情況下,她都試圖了解諸如世界自轉速度、冰層厚度和海水密度等因素是如何影響隱藏海洋周圍的水量的。
她的計算​​表明,土衛二和土衛六上的海洋可能存在著交替帶的洋流,尤其是兩極附近的強熱流。另一方面,由於木衛二自轉的影響較小,它在赤道附近的熱流似乎最為明顯。(科學家對Ganymede的了解還不足以確定一個特定的洋流模型。)
對於那些想知道這樣的海洋是否可能是生命家園的人來說,預測冰凍衛星內部的這種活動是一個很有希望的指標。“當我們考慮海洋動力學時,它對宜居性真的很重要,”西南研究院(Southwest Research Institute)研究冰殼的科學家阿麗莎·羅登(Alyssa Rhoden)告訴Space.com。羅登沒有參與這項新研究,但正在共同領導一個新的海洋世界研究網絡。“它給我們一種感覺,讓我們知道有多少旋轉和旋轉正在進行,你如何從一個地方到另一個地方獲得營養,你如何把能量從一個地方轉移到另一個地方。”
更多的旋轉意味著更好的機會,生命的成分可以真正碰撞。但是,儘管索德倫努力去理解這些隱藏的海洋,結果仍然是對這些世界可能發生的事情的回應。
這是建模作為一種科學方法的普遍挑戰:模型永遠不會像現實一樣複雜或全面。“我們所有的模型都是錯的,它們都是錯的,”羅登說。“因為我們不能對所有東西都建模。”

地球表面洋流的可視化


但是羅登說,獲得更多關於這些衛星和它們隱藏的海洋的數據將對這些模型進行微調,這並不一定需要直接對海洋取樣——儘管不用說,科學家們很樂意這樣做。
在這些壯舉成為可能之前,科學家們可以求助於美國宇航局的木衛二快艇號和歐洲航天局的木星冰衛星探測器(JUICE),這兩顆衛星都計劃在本世紀20年代發射。
索德倫德是“木衛二快船”的一種儀器——“木衛二評估和探測雷達:海洋到近地表設備”(REASON)的研發團隊成員。她說,因為海洋的動力學影響著它上面的冰殼,所以理性數據應該有助於科學家們審查他們對木衛二海洋活動的一些假設。
例如,如果她關於赤道處木衛二海洋的熱流最強的預測是正確的,那麼月球的冰殼應該更薄一些。這是一種方法,可以把冰蓋擋住你研究對象的視線所帶來的巨大煩惱轉化為一種工具,並認識到這些奇怪的海洋必須以何種方式與其周圍環境相連——就像地球上的情況一樣。
索德倫德說:“我們預測它們本身會有很強的洋流,這一事實非常令人興奮,因為從那時起,它就不僅僅是一個真正被動的水體,它實際上具有一些非常酷、有趣和有趣的特徵。”“在這方面,它有點像我們地球上的海洋,那裡有很多正在發生的事情。”
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