詹姆斯·韦伯在木卫二上发现了二氧化碳,支持了宜居理论

除了观察遥远的恒星系统外,詹姆斯·韦伯太空望远镜还观测太阳系中的目标——最近它对木星的卫星欧罗巴有了一个有趣的发现。木卫二是科学家们非常感兴趣的地方,因为它是太阳系中最有可能支持地球以外生命的地方之一,而新的发现可能会使这种可能性更有可能。

从轨道上看,木卫二看起来是冰冷的,但哈勃望远镜在 2012 年进行的观测表明,木卫二表面有羽状水柱喷发,这表明在厚厚的冰壳下面存在液态水海洋。这片咸水海洋是宜居性研究的主要目标,但目前尚不清楚这片海洋是否含有生命所需的与碳相关的物质。

使用韦伯近红外光谱仪进行的新观测发现,地球表面存在二氧化碳,研究人员认为,这些二氧化碳来自冰壳下方的海洋。这支持了这个海洋中存在碳化合物的观点,这可能意味着它适合居住。

韦伯的 NIRCam(近红外相机)拍摄了这张木星卫星木卫二表面的照片。韦伯在木卫二冰冷的表面上发现了二氧化碳,这些二氧化碳很可能起源于木卫二的地下海洋。这一发现对于木卫二海洋的潜在宜居性具有重要意义。月亮大部分呈蓝色,因为它在较短的红外波长下更亮。白色特征与混沌地形 Powys Regio(左)和 Tara Regio(中、右)相对应,显示出地表二氧化碳冰的增强。
韦伯的 NIRCam(近红外相机)拍摄了这张木星卫星木卫二表面的照片。韦伯在木卫二冰冷的表面上发现了二氧化碳,这些二氧化碳很可能起源于木卫二的地下海洋。这一发现对于木卫二海洋的潜在宜居性具有重要意义。月亮大部分呈蓝色,因为它在较短的红外波长下更亮。白色特征与混乱的地形 Powys Regio(左)和 Tara Regio(中、右)相对应,显示出地表二氧化碳冰的增强。 [图片描述:黑色背景下的蓝白球体有点让人想起著名的太空地球“蓝色大理石”图片。该球体具有模糊、漫射的边缘,在面向观察者的北半球大部分区域具有深蓝色斑块。一个大的新月形白色斑块沿着面向观察者的南半球左侧延伸,而一个更大的斑点状白色斑块覆盖了南半球右侧的中纬度。浅蓝色区域与南部的这些白色斑块接壤。] NASA、ESA、CSA、G. Villanueva (NASA/GSFC)、S. Trumbo (康奈尔大学)、A. Pagan (STScI)

“在地球上,生命喜欢化学多样性——多样性越多越好。我们是碳基生命。研究人员之一、美国宇航局戈达德太空飞行中心的杰罗尼莫·维拉纽瓦 (Geronimo Villanueva) 在一份声明中表示,了解木卫二海洋的化学成分将有助于我们确定它是否对我们所知的生命存在敌意,或者它是否可能适合生命生存。 。

研究人员考虑了他们观察到的二氧化碳是否可能来自地下海洋以外的其他来源,例如撞击月球的陨石携带的二氧化碳。然而,二氧化碳在月球表面不稳定,这意味着它到达月球的时间一定相对较晚。这次探测也是在月球的一个特定区域进行的,那里有较年轻的地形,因此来源不太可能是古代陨石的撞击。

“我们现在认为我们有观测证据表明我们在木卫二表面看到的碳来自海洋。这不是一件小事。碳是一种生物必需元素,”康奈尔大学研究员萨曼莎·特朗博 (Samantha Trumbo) 说。

发现碳分子令人兴奋,但距离确认木卫二适合居住还有很长的路要走。要了解更多信息,我们需要深入的观测,例如JUICE和即将到来的欧罗巴快艇任务将收集的观测结果。最终,理想的情况是发送一个可以穿过海面并探测海洋本身的任务。

“科学家们正在争论木卫二的海洋与其表面的连接程度。我认为这个问题一直是木卫二探索的一大推动力,”维拉纽瓦说。 “这表明,即使在钻透冰层以了解全貌之前,我们也可能能够了解有关海洋组成的一些基本知识。”

该研究发表在《科学》杂志上的两篇论文中。


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