木星二歐羅巴冰殼下可能遍布淺層液態水

作者 | 發布日期 2022 年 05 月 01 日 0:00 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


木衛二(Europa,歐羅巴)表面遍布長度達數百公里雙脊地形,史丹佛大學和 NASA 噴射推進實驗室(JPL)行星科學家最新研究指出:格陵蘭西北部冰層發現形狀與歐羅巴類似的雙脊,為了探索格陵蘭島雙脊的形成,使用雷達探測地表海拔高度,顯示雙脊是透過冰層內淺層液態水一連串再結冰、加壓和破裂形成。如果與歐羅巴雙脊的成因相似,表示歐羅巴冰殼下有淺層液態水。

▲ 歐羅巴地表冰殼下淺層液態水如何透過再結冰過程形成雙脊結構示意圖。(Source:論文

歐羅巴是太陽系可能有生命的主要候選星球,地表20~30公里厚的冰殼下藏著全球性海洋。冰殼詳細結構、動力學及演變時間對理解歐羅巴的基本物理過程和可能有生命的理論至關重要。

歐羅巴表面地質年輕活躍,呈現各式各樣地形地貌,延伸數百公里的雙脊最常見,含地表可見的古老特徵,橫切交錯意味地質活動頻繁。早在1990年代NASA伽利略太空船拍攝木衛二表面時,行星科學家就知道這種地貌,但一直無法明確解釋成因。

▲ 歐羅巴(左)和地球雙脊地形比較。(Source:論文

分析2015~2017年NASA冰橋計畫(NASA′s Operation IceBridge)收集的地表高度數據,史丹佛大學科學家Riley Culberg及同事研究指出格陵蘭西北部雙脊如何形成,是液態水不斷重新結冰使周圍冰層破裂,導致兩個山峰上升形成雙脊。

Culberg 說:「格陵蘭地表湖泊和溪流的水經常流入近地表並重新結冰形成雙脊地形。歐羅巴的雙脊地形可能是藉地下海洋液態水向上湧入冰殼裂縫形成。」

這項研究和其他研究都顯示歐羅巴冰殼似乎經歷各種地質和水文活動,包括水柱噴發到地表的證據。活躍的冰殼支持可能有生命的理論,因促進地下海洋和地表物質交換。

NASA噴射推進實驗室行星科學家Gregor Steinbrügge說:「如果沒有看到格陵蘭形成類似雙脊,我們研究的機制似乎過於大膽和複雜。」

研究發表於《自然通訊》期刊。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:NASA