外星生命有可能存在於木星和土星冰衛星的裂縫中？

2024-06-11科學

什麽？

衛星上的裂縫中也有生命？

這種裂縫透過剪下傳熱促進表面和內核的物質交換，為生命的存在提供一個可能的環境。

左圖是土衛六和土星的合照，右圖是木星的一個衛星。（圖源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/ MSSS/ Kalleheikki Kannisto/ Space Science Institute）

科學家們正在研究木星和土星的最大的衛星上的一些特殊的地理特征，去尋找一些太陽系內生命萌發的一些完美的地點。

由夏威夷大學馬諾亞分校研究者領導的團隊研究了木衛三和土衛六上所謂的「走滑斷層」——木衛三是太陽系中最大的衛星，比水星都大。這些斷層是由兩個斷層垂直相遇造成的，即一個斷層從左側或右側接近另一個斷層，在地球上最有名的例子就是聖安德列斯斷層。它有點像地面上的巨大裂縫。

科學家們這些地震特征在這些冰衛星上產生的原因是它們圍繞氣態巨行星公轉時，行星巨大的重力對這些衛星施加了巨大的潮汐力，潮汐力使衛星產生了形變，無可避免的從新塑造的衛星的表面。另外，潮汐力在各個時刻並不相等因為這些衛星的軌域偏心率非常大，意味著它們有時很接近行星，有時離行星有很遠，這導致了更強大的潮汐力。

「我們對於研究冰衛星的剪下變形有著很高的興趣，因為這種裂縫透過剪下傳熱促進表面和內核的物質交換，為生命的存在提供一個可能的環境。」莉莉安·伯克哈德，研究的領導者和一位工作在夏威夷地球物理學和行星學研究機構工作的科學家在一份聲明中說到。

土衛六上的走滑斷層

土衛六的表面溫度大約是零下179℃，這意味著土衛六極其寒冷，冷到水可以充當巖石的角色。它可以裂開，變形，最終產生斷層。

在飛掠土衛六的任務中，NASA的卡西尼探測器發現了這顆冰衛星厚厚的冰層下上可能存在液態水。另外，土衛六是太陽系內唯一一個具有濃厚的類地球大氣層的衛星，意味著它的水迴圈與地球相似，有著甲烷雲，甲烷雨，甲烷河流和甲烷湖泊以及甲烷海洋等液態結構。事實上，土衛六是太陽系中僅有的幾個天體被認為可以支持生命的存在。

當NASA的蜻蜓號探測器（Dragonfl，預計在2028年7月發射）在2034年到達土衛六時會發射一個探測車，這個探測車的任務是在土衛六上尋找生命的跡象。這並不意味著它會搜尋長得像蟲子一樣的外星人，但是研究團隊至少希望這個探測器可以檢測到人類熟悉的蛋白質。

蜻蜓號探測器計劃在土衛六的塞爾克撞擊坑著陸，這片地區也是伯克哈德和她的團隊尤其感興趣的一塊地區。這是因為當計算土星的潮汐力對土衛六造成的影響時，研究人員們不僅關註了地外生命存在的可能性，他們也研究了塞爾克地區遭受剪下變形的可能性，已確定這是否是一個安全的著陸地區。

「雖然我們之前的研究表明土衛六上的有些區域正在經歷由潮汐力導致的形變，但是塞爾克撞擊坑區域需要承受非常高的孔隙流體壓力和較低的地殼摩擦系數才能發生剪下破壞，這似乎不太可能，」伯克哈德說。「因此，蜻蜓號不會降落在一個走滑斷層內。」

伯克哈德和她的同事們也檢查的木衛三的地理情況，去調查這顆衛星受潮汐力影響的歷史。這個團隊特別的調查了一塊位於木衛三西北部的地區，名為Philus Sulcus的一片區域，這片區域是由很多平行的斷層組成的。

研究人員研究了已有的高分辨率木衛三地圖，去尋找不同程度的相互交叉的條狀板塊形變。這種交叉結構說明木衛三上地理活動分為三個時期，上古時期，中古時期，近代時期。

「我們團隊研究了中古時期的走滑斷層，它們對應著模型中更高軌域偏心率。」伯克哈德說。「木衛三之前的軌域偏心率可能遠遠高於現在。」

在研究Philus Sulcus是，研究團隊發現了這個斷層的方向與其他的不同，這說明該斷層是由潮汐力以外的原因產生的。「因此，木衛三有一個‘中年潮汐危機’，但是它最近的一次‘危機’產生原因仍是未知的。」伯克哈德補充道。

這些研究衛星地理狀況的研究對於以後探測像木衛三和土衛六這種太陽系內衛星的探測器具有重要的意義。伯克哈德說。「像蜻蜓號，木衛二快艇（Europa Clipper）和ESA的冰質木衛探測器（JUICE）會推進人類對這些衛星的了解並且指出對於著陸器而言十分由價值的著陸地點，也可能為人類提供接觸冰衛星冰層下的海洋的方法。」伯克哈德總結道。

該團隊的研究的兩篇論文已經發表在了伊卡洛斯雜誌上。

BY: Robert Lea

FY: Chen Li。

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選文：天文誌願文章組-

轉譯：天文誌願文章組- Chen Li。

稽核：天文誌願文章組-

終審：天文誌願文章組-零度星系

排版：天文誌願文章組-零度星系

美觀：天文誌願文章組-

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