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木星衛星「混沌區域里」的證據,歐羅巴內部以氯化物為主導?

作者:文/虞子期

在木星衛星歐羅巴上的海洋,科學家們發現了食鹽成分的蹤跡,正如我們地球上的海洋一樣。如果這種氯化鈉的存在,真的反映了其內部成分,那麼,[歐羅巴的海洋]可能比人類之前認為的更像地球。至於其"內部以氯化物為主導"的推斷,則還不太確定。

木星神秘冰冷的衛星歐羅巴

長期以來,木星冰冷的衛星歐羅巴就像一直嘲笑科學家,因為它水下的海洋和表面上存在著令人困惑的裂縫。科學家們渴望能夠了解,歐羅巴巨大的地下海洋是否擁有外星生命。在木星衛星歐羅巴的插圖中,前景中噴出水噴泉,而木星則作為背景出現。來自哈勃太空望遠鏡的圖像表明,歐羅巴可能有像土星衛星土衛二的水羽。

冰冷的衛星歐羅巴升起木星的雲頂,木星的衛星歐羅巴在其冰凍的表面下含有液態海洋,衛星的南極水蒸氣羽狀物的明亮紫外線信號顯示為藍色。前半球上方的水蒸氣羽流(藍色),疊加在冰冷的木星衛星,可見的是明亮的冰平原到地平線的裂縫,以及可能同時包含冰和泥土的暗斑。科學家認為,在歐羅巴冰冷的地殼下,某些條件可能適合生命寄存。

「混沌區域」里被發現的氯化鈉證據

在歐羅巴的地下海洋中,科學家們普遍認為硫酸鹽佔據了主導地位,該海洋的含水量能達到地球上所有海洋疊加之和的兩倍。但是,在歐羅巴的彩色合成視圖中、兩個視圖中塔拉雷吉歐的「混沌區域」( 左側的黃色斑塊),哈勃太空望遠鏡發現了其表面上存在氯化鈉的證據。巨大的海洋在冰殼下面晃動,可能與地球海洋有些相似。

氯化鈉可能來自海洋,是一種與構成普通食鹽相同的東西,因為,我們地球海洋的鹹度主要來自氯化鈉,所以科學家們對於這個發現感到非常興奮。該研究的主要作者Samantha Trumbo(帕薩迪納加州理工學院)表示,我們人類對歐羅巴表面成分、及其內部地球化學的理解,確實需要重新審視!

歐羅巴的埋藏海洋可能升至地面

眾所皆知,木星的衛星歐羅巴在冰冷的表面下,隱藏著巨大的海洋。一個新的動畫展示了這個海洋中的水,如何向上移向地表,這將有助於未來的任務研究月球的表面。歐羅巴的冰殼因與木星的引力相互作用而發生變化,當重力拉向歐羅巴的冰殼時,斷層在冰層中形成並重新形成 。這些斷層在動畫中可以看作黃色,綠色和藍色線條,動畫的較淺,有斑點、旋轉的底部代表了歐羅巴海洋的上部,與冰相遇。而那些小白點,則代表已經凍結在冰底的海洋碎片。

這些碎片花費數十萬甚至數百萬年前往月球表面,製作動畫的研究人員將這些小白點稱為「化石」海洋材料。研究這些「化石」的航天器將揭示出歐羅巴古海洋的圖景,到達地表的鑽頭可能超過一百萬年。科學家們會對歐羅巴的「化石」海洋物質進行分析,研究這些海洋碎片、以及它們所構成的東西,可以為研究人員提供關於生命是否曾經存在於歐羅巴的線索。

歐羅巴上存在的氯化鈉如何被發現

NASA的伽利略宇宙飛船在木衛一的軌道上,發現了一些奇怪的黃色斑塊(從1995到2003年),而後,科學家們模擬了歐羅巴表面條件。因其位於木星強大的輻射帶內,所以該月球的表面會受到事件影響,通過實驗表明,輻照的氯化鈉可能就是這些「色心」形成的原因。這也是為什麼,研究人員一直在尋找歐羅巴的氯化鈉標誌。

從2017年5月到2017年8月,科學家們頻繁地通過STIS(哈勃太空望遠鏡成像光譜儀)儀器,對其進行了四次觀測。在這個過程中,STIS發現了輻照氯化鈉的特徵:450納米的吸收線,雖然這個特徵並沒有遍布歐羅巴。被發現的這個半球一直面向著木星,研究人員也只是在月球的領先半球上發現它的存在。這就和地球自己的衛星很相似,歐羅巴也和它的母星完全鎖定在了一起,所以顯示出來的也總是同一張臉。

最能代表歐羅巴的內生材料是什麼

在木星的衛星歐羅巴冰冷的表面下面,是一個巨大的液體海洋 ,而氯化鈉就被濃縮在這個「混沌區域」, 歐洲板塊表面複雜,其中材料可能從下面的海洋中湧出。歐羅巴的尾隨半球,被木星的許多衛星打擊,比如超級火山岩Io噴出的硫化合物。年輕又相對純凈的領先半球,不受這場宇宙雨的影響,其混亂地形的構成,可能最能代表歐羅巴的內生材料。

參與研究的科學家表示,雖然對"內部以氯化物為主導"的推斷還不太確定,但他們相信氯化鈉是來自內部。像歐羅巴這樣的海洋可能開始就是以硫酸鹽為主,而氯化鈉作為相對較小的參與者。如果你將隕石浸泡在水中,硫酸鹽會滲出。如果某些地質過程佔優勢,那麼隨著時間的推移,天平會向氯化鈉傾斜,而歐羅巴很可能有這樣的系統。

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