为什么说木卫三比火星更值得研究?难道木卫三上面存在生命?

宁宁爱看剧 2021-08-12 23:56:46

几十年来发射到火星的探测器不断告诉我们,在那些荒漠中,无论过去还是现在,都没有生命的痕迹,然而在任何人的想象中,火星仍然是整个太阳系中唯一的外星生命来源,在金星上发现的磷化氢丝毫没有偏离这一观点,土卫六上也没有发现碳氢化合物湖和把土卫二海洋中的水,带到地表的间歇泉什么都没有,这颗红色的行星仍然是地球上,寻找生命任务最明显的目的地,但真的是这样吗?我们真的确定吗?难道我们对火星的历史这么着迷,以至于没有意识到太阳系中还有更适合生命出现的星球吗?

在地球上生命很早就生根发芽,从那时起不仅存活下来,而且蓬勃发展,然而并不是所有的世界都具备合适的条件和属性,使生命得以产生和维持。据我们所知在维持一个有生命的世界时,有一些属性是绝对必要的,还有一些属性可能是必要的,可选的或完全无关的,基本元素包括碳、氧、氮、氢和磷等元素,它们被配置成糖、氨基酸和其他重要分子等构建块。然而这些标准可能是生命产生和维持自身的必要条件,但不是充分条件。

在地球上,我们拥有其他因素的组合,这些因素似乎对我们所知的生命是友好的,但我不知道它们是否应该被认为是不可或缺的。例如保护它不受宇宙射线影响的磁场,液态水的深海和浮出水面的大陆,表面压力不可忽视的重要大气层,不长不短的昼夜循环,一个相对较大且距离较近的卫星,能够对我们的星球产生巨大但不是灾难性的潮汐力。

在太阳系中除了地球,应该去哪里寻找生命?

火星似乎有超过10亿年水的过去,金星在遭受失控的温室效应之前可能与地球相似,其云层中可能存在生命。木卫二和土卫二、木星和土星的冰冷卫星,有液态的地下海洋和间歇泉,它们将液态物质带出冰壳并直接照射到阳光中。土卫六是土星的巨大卫星大气层比地球厚,表面有液态甲烷,冥王星和海卫一是来自柯伊伯带的巨大冰冷的世界,都有复杂的地质模式,也都有地下液态海洋。实际上除非我们有一个发现生命的太阳系外行星的统计样本,否则永远也无法理解,地球所具有的哪些特征,对它的出现是真正不可或缺的。

生命的假设——木卫三

通过比较地球和太阳系其他天体的环境特征,已经有可能提出假设,并得出似乎比其他天体有更多需求的世界概念,正如刚才所说的,根据这些评级最有可能的是木卫三。太阳系中最大的卫星,木卫三是木星四颗的大卫星中的第三颗。火山喷发的木卫一和冰丰富的木卫二位于其内部,陨石坑重重的木卫四在其外轨道上运行,木卫三被潮汐锁定在木星上,这意味着它同样的面总是指向这颗气态巨型星。

但由于它与木星的轨道距离相对较近,为107万公里,它仍然能够每个七天绕木星公转一圈,粗略的看一下木卫三你可能会认为,它是一个像月球或水星一样的世界,一个很大程度上没有空气的世界,失去了大气层布满了陨石坑,完全不引人注目,你可能会认为完全不适合生命居住,可实际上只有非常稀薄的大气层,表面压力有一层气体提供,大约需要1000亿个木卫三大气层相互叠加,才能达到我们在地球上所能找到的压力。由于大气压力很小,火星表面不可能有液态水,没有液态水没有生命。如果没有大气层,我们为什么会认为木卫三是一个值得研究的有趣世界?

在木卫三的表面上,发生生命的过程是非常不可能的,但是当我们仔细观察大气层时发现,木卫三的大气层中有大量的水蒸气,在木卫三上发现的水蒸气和氧气告诉我们,这个冰冷的星球表面实际上与天空天气相互作用影响着它,尽管木星有很强的磁场,当带电粒子撞击并侵蚀表面的冰时,就会产生分子氧气,这表明太阳风粒子正在通过。另一方面,水蒸气必须通过升华产生,必须有足够温暖的冰区,这样不仅会产生水蒸气,而且还会有足够热的水蒸气逃逸到大气的其余部分。虽然木星有强大的屏蔽磁效应,木卫三的外表也被冻住了,但这些谜团实际上把一个诱人的故事拼凑在了一起。

1998年当哈勃拍摄到第一张木卫三的紫外图像时,天文学家们感到有点惊讶。在木卫三周围有极光活动的带,这表明木卫三不仅嵌入在木星的磁场中,而且它自己也会产生磁场。木星和木卫三这两个场的结合,会导致粒子漏斗状的落在木卫三的表面,考虑到木卫三稀薄的大气层,创造出我们所观察到的氧气大气层,但是木卫三底是如何保持磁场的?要理解这一点,我们必须看看它的内部。

木卫三大大气层几乎可以忽略不计,这是一个寒冷的世界,从最冷零下200摄氏度到零下120摄氏度不等。它的表面有大量的冰,大约50%或更多的表面是冰主要是水冰,其他化合物包括氨各种硫酸盐和二氧化硫,木卫三的外壳主要由冰组成,尤其是水冰形成了六角形的晶体结构,虽然的表面覆盖着粘土和沟槽,还有极地冰冠,但人们认为这些矿物质大部分是在数10亿年前到达地球的,当时陨石坑形成的速度非常快。

木卫三的磁场保护了赤道地区,但允许太阳等离子体撞击两极,导致在高纬度地区观测到霜冻,然而在过去35亿年左右的时间里,木卫三的外表基本上没有改变,在内部晶体冰结构向下延伸的相当长的一段距离大约160公里。低于这个值,温度和压力就会变得足够高,水不再是固态而是变成液态。在木卫三表面看似贫瘠的地形上,实际上有一层厚厚的很深的地下海洋,一直延伸到800公里深处,或接近其中心的1/3。

有了这些内部特性,木卫三突然从一个贫瘠的世界,类似于地球的星球,转变为了一个在其地下深处的海洋中,最有可能存在生命的世界,存在于液态海洋的最底层和炽热的岩石地幔之间的界面,就像我们在地球上有一组在火山口周围环境中,繁衍生息的极端微生物一样,也有可能在木卫三深处800公里处的海洋、地幔界面发生着类似的事情。

从基本要素列表中有生命的基本要素,几乎可以肯定的是星球上的生物分子如氨基酸和糖中含有这些元素,外部的能量来源是星球内部的能量,由木星引起的潮汐增加,生命赖以生存的环境中有大量液态水,此外在地球所拥有的,但可能是或不是生命必须或甚至有利于生命的成分中,木卫三显示出由活跃的金属核和靠近木星所产生的巨大的内外磁场,深层液态水地下海洋,海洋底部的液态水、岩石地幔界面,就生命的可能性而言,所有这些特征都是极有希望的。

1 阅读:1861
评论列表
  • 2023-03-31 09:53

    看了很多文章,一会土卫六,一会木卫六,一会木卫二,一会土卫二

  • 2023-03-24 06:44

    只要拿到经费 那个都无所谓

  • 2021-08-13 07:33

    确定这么深的压力下能有生物?

    用户76xxx31 回复:
    生命可以是微生物可以是细菌可以是虫子,许多细菌可以随环境进化。

宁宁爱看剧

简介:你好啊