這一理論已經(jīng)由其他人提出，但研究人員通過(guò)建立世界上第一個(gè)基于物理學(xué)的計(jì)算機(jī)模擬來(lái)測(cè)試這一過(guò)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(gè)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(shuō)：“我們的研究使這一過(guò)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(wèn)題之一提供了一個(gè)解決方案。”

這項(xiàng)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?yàn)榭茖W(xué)家們已經(jīng)檢測(cè)到了氧氣和水的跡象，還有可能作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)。然而，這顆衛(wèi)星的冰殼--估計(jì)約有15英里厚--是水和氧氣之間的屏障，而氧氣是由太陽(yáng)光和來(lái)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(shuō)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(jì)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(guò)，然后再密封起來(lái)。這種運(yùn)輸方式似乎是將氧氣帶過(guò)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(jì)的范圍是10000倍。

據(jù)共同作者、美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)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(shuō)，最高的估計(jì)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(duì)這些氧氣支持隱藏海洋中的生命的潛力充滿希望。

他說(shuō)：“想到某種有氧生物就生活在冰層之下，這很誘人。”

Vance說(shuō)，美國(guó)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(duì)冰冷衛(wèi)星上的氧氣和其他生命成分的估計(jì)。

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

他說(shuō)：“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(xiàng)研究得到了美國(guó)宇航局、美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和美國(guó)化學(xué)會(huì)石油研究基金的資助。