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木星的月亮下，可能潜伏着地狱

航天 杨利伟 厦门大学


木星的月亮下，可能潜伏着地狱


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木星的月亮下，可能潜伏着地狱


太阳系中有200多颗卫星 ， 但没有一颗像木卫一 ， 木星80颗卫星中的第三大卫星 。 事实上 ， 它布满了数百座强大的活火山 ， 所以它的地壳下面一定有一些不同寻常的东西 。

根据11月16日发表在《行星科学杂志》上的加利福尼亚理工学院行星科学家宫崎优诺和大卫·史蒂文森的一项新研究 ， 这种物质可能是一层厚厚的月球范围的熔融岩石或“地下岩浆海洋” 。
太阳系中独一无二的熔化岩石可能形成的超热海洋可能隐藏着秘密、形成卫星和行星的奇怪机制 ， 甚至是外星生命的食谱 。 只有对这颗直径2200英里的月球进行进一步的研究才能得出结论 。
宫崎骏和史蒂文森并不是第一个对木卫一潜在的20英里厚的岩石地壳下面的东西做出有教育意义的猜测的科学家 。 多年来 ， 这一直是激烈争论的话题 。 但他们对月球地幔的新的同行评审研究可能是迄今为止最彻底的 。

美国国家航空航天局的“新地平线”飞船拍摄到的木星第三大卫星木卫一的火山爆发为了观察木卫一的表面 ， 宫崎骏和史蒂文森重访了美国宇航局伽利略探测器的大量数据 ， 该探测器从1995年开始围绕木星运行了八年 。 根据NASA的说法 ， 对探测器的磁性数据的初步分析导致了一个松散的共识 ， 即木卫一地幔-月球地壳下的层包括一个30英里厚的顶层 ， 应该是“熔融的或部分熔融的” 。
将其与地球自身的地幔以及太阳系中其他行星体的地幔进行比较 ， 这些地幔大部分是固体 ， 主要由冰或过热岩石组成 。 广义地说 ， 行星科学家在阅读伽利略号的数据时 ， 假设木卫一要么有地下岩浆海洋 ， 要么有一种海绵状的岩石外层地幔浸泡在岩浆中 。
宫崎骏和史蒂文森对数据进行了重新审视 ， 得出结论 ， 这是熔融的海洋 。 他们的结论基于对埃奥火山的温度估计 ， 埃奥火山可以向数百英里的月球二氧化硫大气中喷出岩浆 。 地幔顶部的温度可能高达2800华氏度 。
真热 。 但温度不足以维持海绵状的内部 。 分析很复杂 ， 但归结起来就是：就像炉灶上的一锅肉汁一样 ， 爱荷华州需要大量的热量来保持其上地幔的海绵状 。 如果没有足够的热量 ， 肉汁 ， 海绵状岩石就会分离：底部是岩石 ， 顶部是岩浆 。
宫崎骏和史蒂文森计算了这些数据 ， 计算了来自木卫一核心的热量 ， 以及其怪异的高度椭圆轨道的影响 ， 该轨道晃动地幔 ， 将热量传播到周围 ， 并防止木卫一永久冷却 。
【木星的月亮下，可能潜伏着地狱】他们断定肉汁会分开 。 他们写道：“内部加热的量不足以保持高度熔化 。 ” 。 因此 ， 他们认为可能是最上层的岩浆海洋 。
幸运的是 ， 我们很快就会知道更多 。 美国宇航局的朱诺号探测器于2016年抵达木星周围 ， 计划在2023年和2024年对木卫一进行读数 ， 特别是测量“爱数” ， 这是一个衡量行星硬度或硬度不足的指标 。
我们已经知道Io很奇怪 。 这可能更奇怪 ， 而且这种奇怪可能会对整个空间科学产生影响 。 行星科学研究所高级科学家大卫·格林斯彭说：“我认为这不会极大地改变对行星形成的理解 ， 但它确实改变了我们对伊奥等潮汐热天体内部结构和热演化的看法 。 ” 。

木卫一和木卫二是木星最大的两颗卫星 ， 被美国宇航局的朱诺号飞船捕获潜伏在学术阴影中的是天体生物学家 。 宇宙中生命如何进化以及在哪里进化的专家 。 如果某个地方有外星生命 ， 它看起来像地球生命 ， 我们应该期待在拥有或曾经拥有类似地球环境的行星和卫星上找到它或它灭绝的证据 。 火星维纳斯土星的一颗卫星叫做土卫二 。
但火山及其极端的能量转移被广泛认为是生物生态系统的关键组成部分 。 因此 ， 有大量火山的行星和卫星是寻找外星人的好地方 。 理论上 ， 这应该包括木卫一 。
然而 ， 木卫一可能有太多的火山 。 所以 ， 如果那里有生命在进化 ， 那么真正喜欢热的可能是非常奇怪的生命 。 宫崎说：“熔岩管可能为微生物创造了有利的条件 。 ” 。
在木星的卫星木卫二上发现外星生命的机会直线上升
对于天体生物学家来说 ， 问题是岩浆海洋是否会比岩浆海绵产生更多或更少的熔岩管 。
柏林技术大学的天体生物学家德克·舒尔兹·马库奇长期以来一直主张彻底寻找木卫一上的生命 。 如果岩浆海洋真的接近地表 ， 它只会破坏搜索 。 一层很厚的地壳应该能隔绝地球最外层的热量 ， 并保持进化的潜力 。

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