這一理論已經(jīng)由其他人提出，但研究人員通過建立世界上第一個基于物理學(xué)的計算機(jī)模擬來測試這一過程，在木衛(wèi)二的“混亂地形”下，氧氣搭上了鹽水的“便車”，這些地形由裂縫、山脊和冰塊組成，覆蓋了這個冰雪世界的四分之一。

研究結(jié)果表明，不僅輸送是可能的，而且?guī)霘W羅巴海洋的氧氣數(shù)量可能與今天地球海洋中的氧氣數(shù)量相當(dāng)。

首席研究員Marc Hesse說：“我們的研究使這一過程進(jìn)入了可能的領(lǐng)域，”他是UT Jackson地質(zhì)科學(xué)學(xué)院地質(zhì)科學(xué)系的教授。“它為被認(rèn)為是歐羅巴地下海洋的可居住性的突出問題之一提供了一個解決方案。”

這項研究最近發(fā)表在《地球物理研究通訊》雜志上。

歐羅巴是尋找外星生命的首選之地，因為科學(xué)家們已經(jīng)檢測到了氧氣和水的跡象，還有可能作為營養(yǎng)物質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)。然而，這顆衛(wèi)星的冰殼--估計約有15英里厚--是水和氧氣之間的屏障，而氧氣是由太陽光和來自木星的帶電粒子撞擊冰面而產(chǎn)生。

如果我們所知道的生命存在于海洋中，那么就需要有一種方法讓氧氣進(jìn)入其中。 根據(jù)Hesse的說法，根據(jù)現(xiàn)有的證據(jù)，最合理的情況是氧氣由鹽水?dāng)y帶。

科學(xué)家們認(rèn)為，“混亂地形”形成于歐羅巴的冰殼部分融化形成鹽水的區(qū)域之上，而鹽水可以與表面的氧氣混合。研究人員創(chuàng)建的計算機(jī)模型顯示了“混亂地形”形成后鹽水的情況。

該模型顯示鹽水以一種獨(dú)特的方式排出，采取"孔隙度波"的形式，使冰中的孔隙瞬間變寬--允許鹽水通過，然后再密封起來。這種運(yùn)輸方式似乎是將氧氣帶過冰層的一種有效方式，86%的氧氣在地表被吸收后，一路流到海洋中。但是，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)允許在歐羅巴的歷史上向其海洋輸送的氧氣水平有很大的范圍--估計的范圍是10000倍。

據(jù)共同作者、美國宇航局噴氣推進(jìn)實驗室（JPL）的研究科學(xué)家、其行星內(nèi)部和地球物理學(xué)小組的主管Steven Vance說，最高的估計值將使歐羅巴海洋中的氧氣水平與地球海洋中的氧氣水平相似--這讓人對這些氧氣支持隱藏海洋中的生命的潛力充滿希望。

他說：“想到某種有氧生物就生活在冰層之下，這很誘人。”

Vance說，美國宇航局即將在2024年執(zhí)行的Europa Clipper任務(wù)可能有助于提高對冰冷衛(wèi)星上的氧氣和其他生命成分的估計。

美國宇航局JPL專注于歐羅巴研究的科學(xué)家Kevin Hand沒有參與這項研究，他說，這項研究為歐羅巴上的氧氣運(yùn)輸提供了一個令人信服的解釋。

他說：“我們知道歐羅巴的表面有像氧氣這樣的有用的化合物，但是這些化合物是否進(jìn)入了下面的海洋，在那里生命可以使用它們？在Hesse和他的合作者的工作中，答案似乎是肯定的。”

這項研究得到了美國宇航局、美國國家科學(xué)基金會和美國化學(xué)會石油研究基金的資助。