我们是否对太阳系宜居性理解反了?

恩克拉多斯、欧罗巴、加尼米德、泰坦、海卫一、冥王星、厄里斯……它们可能都拥有,或曾经拥有,被冰冻地壳包裹的大量液态水海洋。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点



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木卫三上的极光可能泄露了其地下海洋的存在(图片来源:NASA、ESA 和 J. Saur(德国科隆大学))

恩克拉多斯、欧罗巴、加尼米德、泰坦、海卫一、冥王星、厄里斯……它们可能都拥有,或曾经拥有,被冰冻地壳包裹的大量液态水海洋。 这提出了一些有趣的问题。

我之前在这些页面(以及其他地方)撰写过关于我们太阳系内部液态水体的丰富证据。 自先锋号,然后是旅行者号和伽利略号任务以来,巨行星的冰冻卫星就引发了关于可能包含海洋的分层内部结构的概念

相对简单的物理模型,关于这些天体内部自身重力与多相物质压力之间的平衡表明,内部海洋带是可能存在的。 并且有大量的证据支持这一点,这些证据——总而言之——指向一个几乎无可辩驳的真理。

这些事实范围从欧罗巴等地非凡的表面地形,到恩克拉多斯101个活跃的间歇泉(以及可能在欧罗巴上也有间歇泉),构成土星E环的咸味粒子,以及可能起源于恩克拉多斯热液环境的硅酸盐纳米粒子,以及散布在欧罗巴表面的硫酸盐,泰坦外壳的滑动,以及欧罗巴和加尼米德中感应磁场的原位和遥感测量,这些都表明存在导电的内部介质。

恩克拉多斯的热液系统?(图片来源:NASA/JPL-Caltech)

我认为在这一点上,只有最牵强的解释才能避免得出结论,即我们太阳系中大部分液态水都存在于地球之外——可能比所有地球表面水的体积多出15到16倍甚至更多。

许多这些内部海洋的特定构造包括与“热岩”的直接或间接界面——较大天体的富含硅酸盐的内核。 恩克拉多斯和欧罗巴都有精确的证据表明这一点,这加强了关于栖息地能够孕育和进化我们所知的生命的观点——从以矿物氧化还原机会为生的化学自养生物,到谁知道是什么的生物。

对于近期的科学而言,这些发现代表着黄金机会,并证实了拟议的任务,如 NASA 的 欧罗巴快帆 或 ESA 的 木星冰卫星探测器 (JUICE) 是应该继续进行的绝佳想法。 但也越来越清楚的是,应该有更雄心勃勃的探索,一个对恩克拉多斯的适当的采样任务,一个对欧罗巴的适当的着陆器任务等等。

在我看来,更广泛的社群难以接受的障碍之一可能是,我们已经被地球是宇宙“绿洲”的观念深深教化,以至于很难超越这一点。 我们的星球确实是一颗宝石,但它的价值在某种程度上取决于观察者的眼光。 如果我们来自火星,我们可能会认为火星土壤稀薄的大气层和极其苛刻的干燥是可爱、美丽的东西(好吧,我想它们是,但对我们大多数人来说不是立即的)。

我们太阳系的宜居性真的有可能被我们理解反了。 虽然外太阳系内部海洋可能大多是低能量通量的地方,那里生活着更像地球深层生物圈的慢生活生物,但也有可能热液环境广泛存在,并能够支持更活跃的生态系统。 而且黑暗海洋在能量方面的不足可能会在体积上得到弥补。

如果发现即使在我们的家园系统中,生命现象实际上也不是以地球为中心,那将是真正具有讽刺意味的,并且,我敢说,是哥白尼式的。

(美国国家航空航天局)

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