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科學家發現木衛二冰殼與地底海洋有交換作用的證據

美國德州大學地球物理研究所Britney Schmidt等人根據美國航太總署(NASA)伽利略號(Galileo)太空船資料,認為木衛二(Europa,歐羅巴)表面冰層下方含有水量相當於北美五大湖的液態水水體。若此為真,那麼在木衛二冰層下方,或許將是太陽系中另一個適合生命生存與發展的場所。

伽利略號太空船於1989年發射升空,是第一個長期環繞木星以測量其大氣與衛星等的太空任務;2003年9月已任務結束,燒毀於木星大氣中。在其環繞木星的任務期間所獲取的大量科學資料,科學家至今仍在分析中。此太空任務其中一個最重要的發現,就是木衛二下方或許有個全球性的鹹水海洋,水深足以覆蓋整個木衛二表面,而且水量比地球上所有海洋的水量總和還多。然而,由於離太陽比地球遠得多,所以海洋表面完全凍結。大多數科學家認為這個冰殼厚度可達數十到上百公里左右。

對此狀況,其中一個科學觀點認為:這麼厚的冰殼,對生物而言可不是件好事,因為木衛二表面和冰殼下方的海洋無法互通。不過,Schmidt等人卻發現證據,顯示厚冰殼與下方海洋的交互作用相當活躍,且在冰殼中存有巨大的淺層湖泊,如此一來,木衛二和它內部的海洋反倒變得適合居住了。

Schmidt等人針對伽利略號拍攝到的木衛二表面兩個近乎圓形、崎嶇不平的混沌地形(chaos terrain)進行分析研究。就像研究地球上的冰架(ice shelf)或覆蓋火山的冰河等地形的過程一樣,Schmidt等人發展一套4步驟的模型,以便解釋這個混沌地形如何形成。分析結果顯示木衛二表面的混沌地形可能是冰殼和下方湖泊的活躍交換作用造成的,在此過程中,木衛二表面和內部全球性的海洋間可以互相傳輸滋養物與能量,因而增加了生命可在此生存發展的潛力。

Schmidt等人相信:除了伽利略號太空船的木衛二觀測資料外,還有地球上的冰原(ice sheet)等相關觀測資料足以佐證,所以她們的模擬應該是正確的。然而由於這些湖泊是在木衛二表面下方數公里深處,只有透過未來專門探索木衛二冰殼的太空任務才能確定這些湖泊是否真的存在。不幸的是,這個太空任務並非目前NASA列為優先執行的計畫,所以想要證明木衛二究竟適不適合生命生存,還有得等了。

資料來源:NASA Probe Data Show Liquid Water Evidence on Europa[2011.11.16]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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