木衛(wèi)二冰冷的外殼下面,隱藏著深達(dá)160公里的廣闊海洋(圖片提供:NASA/JPL/DLR)
北京時間11月18日消息 據(jù)美國國家地理網(wǎng)站報(bào)道,在一顆距離太陽數(shù)億英里遠(yuǎn)的恒星的海洋中,或許生活著像魚一樣的復(fù)雜生物??茖W(xué)家認(rèn)為,在木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二冰冷的外殼下面,隱藏著深達(dá)100英里(約合160公里)的廣闊海洋,這顆衛(wèi)星的表面沒有陸地,完全被海洋所覆蓋。最新研究稱,木衛(wèi)二海洋的含氧量是科學(xué)家以前估計(jì)的一百多倍。
極有可能存在生命
實(shí)施最新研究的美國亞利桑那大學(xué)科學(xué)家理查德·格林伯格(Richard Greenberg)說,木衛(wèi)二的含氧量不僅僅可以支持只能在顯微鏡下才看得到的生命形式:從理論上講,至少有總計(jì)達(dá)300萬噸像魚一樣的生物可能生活在木衛(wèi)二。格林伯格說:“并不是說木衛(wèi)二上現(xiàn)在一定存在生命,但我們確實(shí)知道那里存在支持生命的物理?xiàng)l件。”今年10月,在美國天文學(xué)會行星科學(xué)分會的會議上,格林伯格公布了他的研究成果。
美國伍茲霍爾海洋研究所生態(tài)學(xué)家蒂莫西·沙克(Timothy Shank)表示,事實(shí)上,根據(jù)我們當(dāng)前對木衛(wèi)二的了解,這顆衛(wèi)星的海底部分區(qū)域應(yīng)該與地球深海熱泉周圍環(huán)境極為相似。沙克并未參加最新研究,他說:“如果木衛(wèi)二上不存在生命,那我才會吃驚呢。”雖然科學(xué)家們做出了頗具前景的估計(jì),但對木衛(wèi)二生命如何進(jìn)化進(jìn)行猜測還為時尚早。要搞清木衛(wèi)二上化學(xué)分子的分布情況,木衛(wèi)二的地質(zhì)歷史能否為生命存在提供機(jī)會等問題,則需要對其展開深入探究,或許,正在開發(fā)的美宇航局探測器能承擔(dān)這項(xiàng)使命。
木衛(wèi)二是意大利天文學(xué)家伽利略·伽利萊在1610年發(fā)現(xiàn)的,但是,直至美宇航局探測器“伽利略”1995年抵達(dá)木星系,科學(xué)家才能對木衛(wèi)二展開全面研究。“伽利略”探測器的成果令科學(xué)家興奮不已,于是,美宇航局決定讓其在2003年撞向木星,以避免“伽利略”探測器污染此行的最重要發(fā)現(xiàn)之一:木衛(wèi)二表面的含鹽海洋。
木衛(wèi)二表面相對年輕
雖然“伽利略”并未直接發(fā)現(xiàn)海洋,但科學(xué)家依據(jù)木衛(wèi)二表面年代、化學(xué)構(gòu)成和結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù),相信上面一定存在海洋。格林伯格舉例說,照片顯示木衛(wèi)二表面閃閃發(fā)光,表明它相對年輕。格林伯格還是《揭開木衛(wèi)二神秘面紗:尋找木星海洋衛(wèi)星的生命》一書的作者。同太陽系中其他行星和衛(wèi)星一樣,木衛(wèi)二的歷史也有40億年之久。不過,木衛(wèi)二表面撞擊坑相對少,預(yù)示著冰冷的外殼可能只有5000萬年歷史。格林伯格說:“現(xiàn)在的木衛(wèi)二表面狀況完全不同于地球上恐龍滅絕時上面的狀況。”
木衛(wèi)二平坦的表面只有縱橫交錯的山脊,這種地質(zhì)特征表明冰冷外殼正被潮汐力拉長和壓扁。格林伯格解釋說:“我們習(xí)慣于將地球上的潮汐看作是只有在海岸邊才能看到的現(xiàn)象。”事實(shí)上,太陽和月球的引力可以更大規(guī)模、持續(xù)地將整個地球壓扁和拉長。木衛(wèi)二體積同月球差不多,也會因潮汐力被拉展,不過不是被太陽,而是被巨大的木星引力。格林伯格稱,因潮汐力拉伸而產(chǎn)生的摩擦,可能令木衛(wèi)二表面溫度達(dá)到足以維持液態(tài)水的水平,即便它距離太陽有4.83億(7.78億公里)英里之遙。
溫度更高的海洋物質(zhì)可能會從冰層縫隙滲出,在表面結(jié)冰,與此同時,年代稍微久遠(yuǎn)的冰塊則會下沉融化,融入液態(tài)水中,結(jié)冰和融化的速率是一樣的。這種往復(fù)循環(huán)可以解釋木衛(wèi)二表面冰層看上去年輕的原因,也為表面氧氣滲入地下海洋打開了方便之門。當(dāng)木星磁場的帶電粒子撞擊冰層,便會形成氧。根據(jù)他對木衛(wèi)二結(jié)冰和融化速率的估計(jì),格林伯格認(rèn)為表面氧氣首次到達(dá)下面的海洋可能需要10億至20億年之久。
“翻新”進(jìn)程生成大量氧氣
據(jù)格林伯格介紹,在這種循環(huán)進(jìn)程開始數(shù)百萬年后,木衛(wèi)二海洋的氧氣到達(dá)了當(dāng)前的水平——已經(jīng)超過地球海洋中的氧氣水平。這一時間限度的確增加了生命在木衛(wèi)二上扎根的幾率。一開始,最原始的生命形式不需要氧氣也能形成。格林伯格說:“氧氣往往會造成其他分子分解。所以,如果存在氧氣,像DNA這樣的遺傳材料反倒不能自由組合。正是氧氣存在的這種時間差,遺傳材料和結(jié)構(gòu)才得以形成。當(dāng)氧氣來到時,有機(jī)物至少已經(jīng)擁有了抵抗能力。”
同樣,氧氣突然增多會殺死不適應(yīng)這種高度活躍元素的生命形式。如果氧氣姍姍來遲,有機(jī)物可以慢慢適應(yīng),最終能承受高度活躍的氧氣,甚至是依賴——科學(xué)家認(rèn)為這一進(jìn)程就曾發(fā)生在早期地球上。
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