外星生命有可能存在于木星和土星冰衛(wèi)星的裂縫中？

這種裂縫通過剪切傳熱促進(jìn)表面和內(nèi)核的物質(zhì)交換，為生命的存在提供一個可能的環(huán)境。

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

科學(xué)家們正在研究木星和土星的最大的衛(wèi)星上的一些特殊的地理特征，去尋找一些太陽系內(nèi)生命萌發(fā)的一些完美的地點(diǎn)。

由夏威夷大學(xué)馬諾阿分校研究者領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊研究了木衛(wèi)三和土衛(wèi)六上所謂的“走滑斷層”——木衛(wèi)三是太陽系中最大的衛(wèi)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(cè)或右側(cè)接近另一個斷層，在地球上最有名的例子就是圣安德列斯斷層。它有點(diǎn)像地面上的巨大裂縫。

科學(xué)家們這些地震特征在這些冰衛(wèi)星上產(chǎn)生的原因是它們圍繞氣態(tài)巨行星公轉(zhuǎn)時，行星巨大的引力對這些衛(wèi)星施加了巨大的潮汐力，潮汐力使衛(wèi)星產(chǎn)生了形變，無可避免的從新塑造的衛(wèi)星的表面。另外，潮汐力在各個時刻并不相等因為這些衛(wèi)星的軌道偏心率非常大，意味著它們有時很接近行星，有時離行星有很遠(yuǎn)，這導(dǎo)致了更強(qiáng)大的潮汐力。

“我們對于研究冰衛(wèi)星的剪切變形有著很高的興趣，因為這種裂縫通過剪切傳熱促進(jìn)表面和內(nèi)核的物質(zhì)交換，為生命的存在提供一個可能的環(huán)境。” 莉莉安·伯克哈德，研究的領(lǐng)導(dǎo)者和一位工作在夏威夷地球物理學(xué)和行星學(xué)研究機(jī)構(gòu)工作的科學(xué)家在一份聲明中說到。

土衛(wèi)六上的走滑斷層

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

在飛掠土衛(wèi)六的任務(wù)中，NASA的卡西尼探測器發(fā)現(xiàn)了這顆冰衛(wèi)星厚厚的冰層下上可能存在液態(tài)水。另外，土衛(wèi)六是太陽系內(nèi)唯一一個具有濃厚的類地球大氣層的衛(wèi)星，意味著它的水循環(huán)與地球相似，有著甲烷云，甲烷雨，甲烷河流和甲烷湖泊以及甲烷海洋等液態(tài)結(jié)構(gòu)。事實上，土衛(wèi)六是太陽系中僅有的幾個天體被認(rèn)為可以支持生命的存在。

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

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

“雖然我們之前的研究表明土衛(wèi)六上的有些區(qū)域正在經(jīng)歷由潮汐力導(dǎo)致的形變，但是塞爾克撞擊坑區(qū)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(shù)才能發(fā)生剪切破壞，這似乎不太可能，”伯克哈德說?！耙虼?，蜻蜓號不會降落在一個走滑斷層內(nèi)?！?/p>

伯克哈德和她的同事們也檢查的木衛(wèi)三的地理情況，去調(diào)查這顆衛(wèi)星受潮汐力影響的歷史。這個團(tuán)隊特別的調(diào)查了一塊位于木衛(wèi)三西北部的地區(qū)，名為Philus Sulcus的一片區(qū)域，這片區(qū)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(wèi)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(jié)構(gòu)說明木衛(wèi)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(tuán)隊研究了中古時期的走滑斷層，它們對應(yīng)著模型中更高軌道偏心率?！辈斯抡f?！澳拘l(wèi)三之前的軌道偏心率可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)在?！?/p>

在研究Philus Sulcus是，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)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(chǎn)生的。“因此，木衛(wèi)三有一個‘中年潮汐危機(jī)’，但是它最近的一次‘危機(jī)’產(chǎn)生原因仍是未知的?！辈斯卵a(bǔ)充道。

這些研究衛(wèi)星地理狀況的研究對于以后探測像木衛(wèi)三和土衛(wèi)六這種太陽系內(nèi)衛(wèi)星的探測器具有重要的意義。伯克哈德說?！跋耱唑烟?，木衛(wèi)二快船（Europa Clipper）和ESA的冰質(zhì)木衛(wèi)探測器（JUICE）會推進(jìn)人類對這些衛(wèi)星的了解并且指出對于著陸器而言十分由價值的著陸地點(diǎn)，也可能為人類提供接觸冰衛(wèi)星冰層下的海洋的方法?！辈斯驴偨Y(jié)道。

該團(tuán)隊的研究的兩篇論文已經(jīng)發(fā)表在了伊卡洛斯雜志上。

BY: Robert Lea

FY: Chen Li.

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