太阳系的“超级水库”,液态水是地球的10倍! 会生成外星生命吗?

小夏 科学 更新 2024-01-29

三分钟谈科普

根据人类探索外星人的定律:行星上水的存在与它是否相对宜居或存在高概率有关。

事实上,我们碰巧有一颗卫星,我们周围有大量的水木卫三。

隐藏在冰盖下的是一片广阔的咸水海,其中液态水的量是地球的10倍以上这让人怀疑它是否会成为人类的第二个宜居之地,或者产生外星生命。

木卫三)木卫三是一颗围绕木星运行的卫星,直径为5,262公里比水星还大,它是太阳系中第九大天体。 虽然它的质量和体积远不如地球,但它的质量仍然是月球的两倍。

它的平均密度为 1936 克立方厘米,即 551克立方厘米要小得多,说明其成分主要是轻质物质,如冰和岩石。

木卫三是太阳系中唯一已知的具有磁层的卫星,磁层可能是由金属核心的对流运动产生的。 木卫三的磁场强度约为08、虽然不到地球的五分之一,但大小却是月球的150倍。

它自身的磁层与木星的磁场相互作用,产生复杂的磁重联和等离子体现象,这也导致在木卫三的两极形成极光。 木卫二的极光是由电子和氧离子激发的,其颜色主要是紫色和蓝色。

木卫三的大气层非常稀薄,主要含有氧气,但也含有少量的氢气、水蒸气和二氧化碳。 大气层主要是由太阳辐射、宇宙射线和木星磁场的粒子对地表冰的侵蚀产生的,其中的氧气被水分子分解,但浓度非常低。

虽然大气中是否存在电离层尚不确定,但一些研究认为木卫二的电离层是由木星的磁场和太阳风的影响形成的。 木卫二的内部结构非常复杂,其最外层是一层约150公里厚的冰层,主要由水冰组成,也可能含有一些氨、甲烷、硫等物质。

冰层之下是深约1000公里的咸水海洋,其中含有大量的盐、矿物质和溶解氧。 海洋之下是一层厚约700公里的硅酸盐岩,主要由橄榄石、辉石、石英等矿物组成。 最内层是直径约900公里的金属芯,主要由铁和镍组成,也可能含有硫、碳、氧等一些元素。

伽利略于 1610 年首次观察到木卫三,后来被希腊神话中的人物西蒙·马吕斯命名为木卫三,宙斯的情人和饮酒者。 这个名字从20世纪中叶才被广泛使用,但随着越来越多的木星卫星星座被发现,为了方便起见,它们都被称为“欧罗巴+数字”。

木卫二是人类探索太阳系最重要的目标之一,从先驱者10号开始,已经有几艘航天器近距离经过木卫三,其中最重要的是伽利略号,它在2024年至2024年间六次飞越木卫三,拍摄了高分辨率图像,发现了木卫四的地下海洋和磁场。

目前,欧洲航天局已于2024年4月成功发射木星冰月探测器,并计划于2024年到达木星轨道,对木卫三进行详细的观测和研究。

木卫三最显著的特点是它有一个巨大的地下海洋,这是科学家在2024年3月12日宣布的一项重大发现,基于哈勃太空望远镜对木卫三极光现象的观测和分析。

因为极光可以反射恒星的磁场,但科学家发现木卫三的极光有轻微的偏移这表明木卫二的磁场受到某种导电介质的影响,这种介质很可能是地下的咸水海洋。

最初估计木卫三的地下海洋大约有100,000米深,在150公里的冰层下。 这些冰层分为两层,上层是普通冰,下层是高压冰,它们之间夹着一层液态盐水。

但是哈勃望远镜估计海洋的深度为400公里,并且有科学家怀疑木卫三可能是由三大洋叠加形成的,每大洋总体积约150亿立方公里,每洋400公里木卫三是地球上所有海洋总和的30倍,使木卫三成为太阳系中含水最多的物体。

那么木卫二的水是如何形成的呢? 要回答这个问题,我们需要分析木卫二的历史和演变。

木卫二形成于太阳系形成的早期,大约46亿年前,由木星周围的原行星盘的尘埃和气体凝结而成。

当时,木星周围的温度非常高,导致木卫三在表面和内部都融化了。 木卫三的内部由铁、镍、硅酸盐和水等物质组成,其中水约占总质量的 50%。 由于水的密度低于岩石,它会迁移到外层,形成覆盖岩石层的厚水层。 铁和镍迁移到内层,形成金属芯。

随着时间的流逝,卡莉丝塔逐渐冷却,表面的水层开始结冰,形成了一层冰壳。 那么为什么这种水不会结冰呢? 由于木卫二受到木星强大引力的影响,它不断变形,产生巨大的潮汐力。

这些潮汐力在木卫二内部产生摩擦和热量,使木卫四的内部足够温暖,足以维持液态海洋而不会完全冻结,从而形成咸水海洋。

木卫二海洋中的水是如何变咸的? 这是因为在木卫三的冰壳和岩层之间有一种叫做水合硅酸盐的物质,它是由水和硅酸盐结合而成的。

当水合硅酸盐受到高温高压的影响时,会分解成水和硅酸盐,同时释放出一些盐类和矿物质,如氯化钠、硫酸镁、碳酸钙等,这些盐类和矿物质会溶解在海洋中,使海洋的盐度增加。

木卫二海洋中的水是否含有氧气? 这是一个非常重要的问题,因为氧气是生命的基本元素之一。 木卫二海洋中的水确实含有一些氧气,这些氧气是由两种途径产生的。

一种是太阳辐射、宇宙射线和木星磁场粒子对木卫二冰壳的侵蚀,其中水分子被分解成氢气和氧气,这些氢气和氧气沉积在冰壳的裂缝中,然后通过裂缝渗透到海洋中。

另一种是由于木卫二的海洋和岩层之间存在一种叫做蛇纹石的物质,这种物质是由水和橄榄石反应形成的。 当蛇纹石经受高温和高压时,它会分解成水和橄榄石,同时释放出一些氧气,这些氧气也会溶解在海洋中。 但有无生命,还得等待科学家的进一步研究和探索。

欧罗巴有水,这是一大优点。

然而,水并不是唯一的条件,还有许多其他因素需要考虑,例如温度、大气、磁场、辐射、重力等。 让我们来看看欧罗巴在这些领域的表现。

首先是温度。 木卫三的表面温度极低,平均在-160摄氏度左右,这是人类无法忍受的。 这意味着人类要想在木卫二上生存,他们必须穿上特殊的衣服来保护他们免受寒冷和压力,或者建造一些温暖和密封的基地。 这是对人类科技和资源消耗的极大考验。

其次,气氛。 木卫三几乎没有大气层,只有一层极薄的氧气,气压只有地球的百万分之一。 这意味着为了让人类在木卫二上呼吸,他们必须携带氧气罐或使用木卫二的水来产生氧气。

而且,如果没有大气层的保护,木卫三表面将受到木星和太阳风的强烈辐射,对人类健康和安全构成巨大威胁。 木卫三是唯一有磁场的卫星,这是一个很大的优势,因为磁场可以为Calmede提供一定的屏障,以抵御一些外来的带电粒子。

然而,木卫二的磁场也有一个缺点,那就是它与木星的磁场相互作用,产生强大的电流和电压,这会对木卫三的表面和内部造成一些干扰和破坏,如极光、火山、**等。 这对人类活动和设备来说都是一个巨大的挑战。

木卫二的重力约为地球的 015 倍,这对人类来说是一个很小的值,可以让人类在木卫二上轻松跳跃和移动。 然而,长期生活在低重力环境中也会对人体造成一些负面影响。 这就需要人类定期做一些运动和**来维持身体的健康。

木卫三受到木星强大引力的影响,会不断变形,产生巨大的潮汐力,这将导致木卫三的**和火山活动非常频繁,对人类的建筑和设施构成极大的威胁。 最后来,木卫三受到木星磁场和太阳风的影响,不断受到高能粒子的轰击,会对人类健康和安全造成严重危害。

如果人类想要搬到木卫二,他们将不得不克服这些困难,这将需要非常先进的技术和巨大的投资。 人类可能需要建造一些特殊的防护室或基地,将外界与寒冷、真空、辐射等危险因素隔离开来,同时提供足够的氧气、水、食物和能源等必需品。

综上所述,欧罗巴并不是一个适合人类居住的地方,其环境条件和自然现象给人类带来了许多困难和危险。

然而,这并不意味着人类不能使用木卫二的资源,如水、矿产、能源等。 如果人类能够开发出一些先进的技术和设备,或者与木卫三可能的生命形式进行一些交流和合作,那么木卫三就有可能成为人类探索太阳系的重要基地和伙伴。

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