欧罗巴的冰壳可能是由纯水下雪制成的

木星冰月的外壳可能是由颠倒的暴风雪形成的。

欧罗巴的冰壳可能是由纯水下雪制成的插图
欧罗巴的冰壳可能是由纯水下雪制成的插图1 南极冰架下的脆冰。 这种蓬松、纯净的“水下雪”可能构成了木星卫星欧罗巴的大部分冰盖。 (图片来源:© Helen Glazer 2015,来自“行走在南极洲”项目 (helenglazer.com))

木星著名的冰月的外壳可能部分是由纯净的水下雪漂浮而不是落下形成的。

发表在 8 月号《天体生物学》杂志上的一项新研究发现,欧罗巴的冰壳可能部分是由“脆弱的冰”构成的,“脆弱的冰”是一种在地球冰盖下也形成的蓬松冰晶堆积物。 这种脆弱的冰含有一小部分从冰架本身生长出来的冰中的盐分,这表明木卫二的冰盖可能比以前认为的咸度要低。

“当我们探索欧罗巴时,我们对海洋的盐度和成分很感兴趣,因为这是决定其潜在可居住性甚至可能生活在那里的生命类型的因素之一,”研究的主要作者娜塔莉·沃尔芬巴格 (Natalie Wolfenbarger) 德克萨斯大学地球物理研究所的一名研究生研究员在一份声明中说。

对于天体生物学家来说,欧罗巴是太阳系中最有趣的天体之一。 据美国宇航局称,月球被 40 至 100 英里(60 至 150 公里)深的海洋所覆盖,覆盖着 10 至 15 英里(15 至 25 公里)厚的冰壳。 根据航天局的数据,木卫二的面积是地球的四分之一,但其表面宽阔的海洋所含的水量可能是地球所有海洋的两倍,这使得月球成为寻找外星生命的好地方。

欧罗巴的冰壳可能是由纯水下雪制成的插图
欧罗巴的冰壳可能是由纯水下雪制成的插图2 艺术家对 NASA 的 Europa Clipper 的演绎,这是一艘将于 2024 年发射飞越木星冰月的航天器。(图片来源:Courtesy NASA/JPL-Caltech。)

NASA 新的轨道器 Europa Clipper 将于 2024 年 10 月发射,飞越冰月,看看它是否适合生命的栖息地。德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家们正在领导 Europa Clipper 破冰雷达仪器的开发,该仪器将观察冰盖及其下方的海洋。

作为这项工作的一部分,研究人员想了解冰盖的结构。他们将地球作为类比,研究南极洲冰盖下冰形成的两种主要方式。一种形式,凝结冰,从冰架表面生长。另一种是脆弱的冰,在寒冷的海水中形成,并像逆雪一样向上漂浮,最终被困在冰盖下。

欧罗巴和南极洲一样,可能具有较低的温度梯度,这意味着温度随深度变化很小。 Wolfenbarger 发现,在这些条件下,脆弱的冰很常见,特别是在裂谷或裂缝中冰变薄的地方。如果脆弱的冰在欧罗巴上也很常见,那么它可能会对月球冰壳的组成产生很大的影响。凝结冰可能含有周围海水中 10% 的盐分,而碎冰则要纯净得多,它所形成的海水中的盐分仅占 0.1%。这种低盐冰不仅会影响欧罗巴冰壳的结构和强度,还会影响快船雷达穿透冰层的能力。

美国宇航局喷气推进实验室 (JPL) 的研究科学家史蒂夫万斯没有参与这项研究,他在声明中说:“这篇论文为思考海洋世界及其工作方式提供了全新的可能性。” “它为我们如何准备欧罗巴快船对冰的分析奠定了基础。”

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