欧罗巴亚冰洋底部可能有火山

　　大约三年后，美国宇航局计划发射一个机器人轨道飞行器来研究木星的神秘卫星木卫二。它被称为欧罗巴快船任务，它将花费四年时间绕欧罗巴运行，以了解有关其冰盖、内部结构、化学成分和羽流活动的更多信息。在此过程中，美国宇航局希望找到有助于解决有关木卫二内部是否存在生命的争论的证据。
　　自然，科学家们特别好奇快船任务可能会发现什么，尤其是在木卫二的内部。根据美国宇航局支持的新研究和建模，最近有可能在海底发生火山活动——这种活动可能仍在发生。这项研究是关于内部热量如何产生和传递以及这将对月球产生什么影响的最详细和彻底的 3D 建模。
　　该研究最近发表在《地球物理研究快报》上，还在3 月15日至 19日举行的第 52 届月球和行星科学会议上发表。负责团队由捷克共和国的地球物理学家 Marie Behounkova Charles University 领导，南特大学行星与地球动力学实验室和 NASA 喷气推进实验室 (JPL)的研究人员也加入了该团队。
　　木星的辐射可以破坏木卫二表面的分子。来自木卫二海洋的物质最终到达地表，将受到辐射的轰击，可能会破坏任何可能暗示生命存在的生物特征或化学特征。
　　自从航海者 1 号和2 号于 1979 年穿过木星系统以来，科学家们一直推测木卫二的冰壳下可能潜伏着海洋。从那时起，出现了多条证据证实了这一理论，从月球磁场的数据到其表面的羽流活动。为了分解它，他们推测木卫二与木星强大引力的相互作用导致其内部的潮汐弯曲。
　　这种弯曲产生的能量转化为热量并缓慢地从地核泄漏到冰冷的地幔中，形成热液喷口和温水海洋。除了允许内部海洋，几十年来，科学家们还推测木卫二也可能在其核心-地幔边界经历火山活动，其方式类似于木星的卫星艾奥。
　　作为木星最大卫星的最内部，木卫一在其内部经历了强烈的潮汐弯曲，这就是它被数百座火山覆盖的原因。它们将熔岩、火山气体和尘埃喷射到距离地表 400 公里（250 英里）的地方，然后被木星的磁场充电，形成一个带电等离子体的环面。这种等离子体与木星高层大气中强烈的极光活动有关。
　　由于欧罗巴比木卫二离它的宿主行星更远，科学家们自然想知道潮汐弯曲的影响是否足以在月球冰冷的表面下产生火山活动。现在，Behounkova 和她的同事创建的模型表明，可能有足够的热量来部分融化地核-地幔边界处的岩石层，从而导致海底火山活动。
　　显示欧罗巴内部火山活动如何运作的图形。
　　B?hounková 和她的同事进一步预测，火山活动最有可能发生在木卫二的两极附近，那里是内部产生热量最多的地方。也许最重要的是，他们研究了这种火山活动是如何随着时间的推移而演变的，因为长寿命的能源更有可能导致生命的出现。火山，如果存在的话，可能是为地球海底发现的热液系统提供动力的动力。
　　在这些热液喷口周围，热岩浆与海水的相互作用产生了丰富的化学能，为生命形式提供了新陈代谢所需的能量（而不是阳光）。事实上，有许多科学家推测，数十亿年前，海底热液喷口周围出现了生命。在木卫二上，类似的机制可以为生命形式提供能量，因为它们也无法获得阳光。正如 Behounkova 在美国宇航局喷气推进实验室最近的一份新闻稿中所说：
　　＂我们的发现提供了额外的证据，证明木卫二的地下海洋可能是一个适合生命出现的环境。木卫二是可能保持火山活动数十亿年的罕见行星体之一，也可能是地球以外唯一拥有大型水库和长寿命能源的行星体。＂
　　到 2030 年到达目的地时，欧罗巴快船将测量月球的重力和磁场，寻找异常迹象。这些可能是这项新研究预测的地下火山活动的迹象，特别是在两极附近。公平地说，快船轨道器不是为天体生物学而设计的，天体生物学是一个跨学科的研究领域，研究与地外天体生命相关的条件。
　　尽管如此，它对木卫二的详细侦察将使天体生物学家能够对木卫二的宜居性施加更严格的限制。美国宇航局喷气推进实验室木卫二快船任务的项目科学家罗伯特帕帕拉多说：＂木卫二海底炎热、岩石内部和火山的前景增加了木卫二海洋成为宜居环境的可能性。＂ ＂我们或许可以用 Europa Clipper 计划的重力和成分测量来测试这一点，这是一个令人兴奋的前景。＂
　　除了缩小对地外生命的搜索范围之外，了解木卫二的宜居性将有助于科学家更好地了解地球上的生命是如何发展的。发送到其他＂海洋世界＂的类似任务，如木卫三、泰坦、土卫二和海卫一，可能会产生同样有价值的见解，了解它们是否可以支持生命。除了解决生命起源的奥秘之外，这些数据还可以为太阳系外行星上的生命指明方向。
　　谁知道？＂海洋世界＂很可能是在宇宙中寻找生命的最佳地点。