天文學家提出探索冰封天體宜居性的物理新概念

美國航太總署（NASA）歐羅巴快船探測器（Europa Clipper）即將展開探索木衛二，近期團隊發表可能改變對冰質地殼下海洋世界理解的研究成果。

團隊提出名為「cenotectic」的熱力學新概念，探討處於極端條件下，流體狀態與穩定性的問題，這對判別如木衛二等有地下海洋的冰封衛星是否宜居至關重要。

▲ 研究推論冰封衛星的冰質地殼、地下海洋、內部岩石質核心等結構，隨時間交互演化以及演變的示意圖，含涉及共晶（eutectic）和cenotectic的各種地質過程。（Source：論文）

對冰質地殼下海洋世界的探索屬於行星科學的最前線研究，目的是了解這些環境是否能支持外星生命。團隊聚焦核心問題：液態水在遙遠冰封的天體如何保持穩定？團隊定義並測量cenotectic，即液體在不同壓力和濃度下可穩定存在的最低溫度，為行星探索數據的解讀提供關鍵性的物理分析框架。

團隊表示，歐羅巴快船探測器發射後，我們進入探索冰質地殼下海洋世界的時代。此類任務的測量將獲得關於地下海洋的深度及成分等數據。研究對液體穩定性，特別是cenotectic最低溫度的測量，可與任務取得數據對照，幫助我們全面評估太陽系冰冷地下海洋的宜居性，並預測隨著天體逐漸冷卻，這些地下海洋的最終命運。

實驗研究與任務的發現結合，團隊希望能解開這些冰冷海洋世界的祕密，並評估潛在支持外星生命生存的能力。

（本文由 台北天文館 授權轉載；首圖來源：ESA）

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