德克薩斯大學奧斯丁分校 | 彗星撞擊可能會給木衛(wèi)二海洋帶來生命成分
指南者留學
2023-01-20 12:43:08
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<p>德克薩斯州奧斯汀——彗星撞擊木星的衛(wèi)星歐羅巴可能有助于將在月球表面發(fā)現(xiàn)的生命關鍵成分運送到隱藏的液態(tài)水海洋中——即使撞擊沒有完全穿透月球的冰殼。</p>
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<p>這一發(fā)現(xiàn)來自德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員領導的一項研究,那里的研究人員開發(fā)了一個計算機模型來觀察彗星或小行星撞擊冰殼后會發(fā)生什么,估計有幾十公里厚。</p>
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<p>該模型顯示,如果撞擊至少能穿透月球冰殼的一半,它產(chǎn)生的加熱的融水將滲入其余的冰,將氧化劑(生命所需的一類化學物質(zhì))從表面帶到海洋,在那里它們可以幫助維持庇護水域中任何潛在的生命。</p>
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<p>研究人員將巨大的熔化室的穩(wěn)步下沉比作一艘正在沉沒的船。</p>
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<p>“一旦你喝了足夠的水,你就會沉下去,”主要作者、博士生埃文·卡納漢說。“這就像泰坦尼克號的10倍。”</p>
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<p>科學家們提出撞擊是將氧化劑運送到木衛(wèi)二上的一種方式,但他們認為撞擊必須擊穿冰層。這項研究很重要,因為它表明更大范圍的影響可以做到這一點,合著者、德克薩斯大學杰克遜地球科學學院地質(zhì)科學系教授馬克·赫塞說。</p>
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<p>“這增加了你擁有生命所必需的化學成分的可能性,”黑塞說,他也是德州大學奧登計算工程與科學研究所的教員。這項研究發(fā)表在《地球物理研究快報》上。<img src="https://news.utexas.edu/wp-content/uploads/2022/12/ezgif.com-gif-maker.gif" width="800" height="341" /> </p>
<p>計算機模擬了木衛(wèi)二上的一個撞擊坑——馬南隕石坑的撞擊后熔化室。模擬顯示,在撞擊后的幾百年內(nèi),融水沉入海洋。圖源:Carnahan et al</p>
<p><br />氧化物能否從木衛(wèi)二表面自然形成的地方進入海洋是行星科學中最大的問題之一。美國宇航局即將進行的木衛(wèi)二快船任務的目標之一是收集數(shù)據(jù),幫助縮小答案范圍。</p>
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<p>目前,彗星和小行星撞擊是最合理的機制??茖W家們在木衛(wèi)二表面發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個隕石坑,其中許多隕石坑具有明顯的波紋狀外觀,這表明隕石坑下面有冰凍的融水和撞擊后的運動。</p>
<p><img src="https://news.utexas.edu/wp-content/uploads/2022/12/Tyre_Europa-300x254.jpg" width="300" height="254" /> </p>
<p>這項研究模擬了撞擊后的環(huán)形山環(huán)境,研究了融水如何穿過冰,以及它運輸氧化劑的能力。它建立在合著者Rónadh考克斯之前的研究基礎上,考克斯是威廉姆斯學院的教授,他模擬了突破木衛(wèi)二冰層的撞擊。</p>
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<p>研究發(fā)現(xiàn),如果撞擊到達冰殼的中點,超過40%的融水將進入海洋。產(chǎn)生的融水體積可能很大。例如,這項研究表明,一顆半英里寬的彗星到達冰殼的中點,將融化足夠的水,填滿俄勒岡州的隕石坑湖。</p>
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<p>其他描述木衛(wèi)二上融水的模型經(jīng)常將其長期放置在月球表面附近,在那里它可能會導致被稱為“混亂地形”的結(jié)冰形成。但這項研究的結(jié)果使這一想法復雜化,因為融水的重量太重,導致它下沉而不是停留在原地。</p>
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<p>卡納漢說:“我們對這樣的想法提出了警告,即你可以在淺層地下保持大量的熔體而不下沉。”</p>
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<p>和木衛(wèi)二一樣,土星的衛(wèi)星土衛(wèi)六的冰殼下可能也有液態(tài)水的海洋。美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)行星科學理事會的理事會科學家羅莎莉·洛佩斯(Rosaly Lopes)說,這個模型可以幫助科學家了解撞擊可能對其他冰冷世界產(chǎn)生的作用。</p>
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<p>“在土衛(wèi)六的情況下,這是非常重要的,因為土衛(wèi)六有厚厚的冰殼,比木衛(wèi)二的厚,”她說。“我們對這項研究的應用非常感興趣。”</p>
<p>史蒂文·萬斯(Steven Vance)合作,并在獲得碩士學位期間與赫塞(Hesse)合作完成了這項研究。他現(xiàn)在是德克薩斯大學科克雷爾工程學院的博士生。</p>
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<p>德克薩斯大學行星系統(tǒng)宜居性中心、德克薩斯空間資助聯(lián)盟獎學金和美國宇航局資助了這項研究。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p>
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