行星科学家称木卫二的二氧化碳源自其地下海洋

木星冰冷的卫星欧罗巴在水冰壳下有一个海洋。此前曾在地表观察到固体二氧化碳，但来源不明。两个团队分析了来自 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韦伯太空望远镜的木卫二的红外光谱数据，以调查二氧化碳的来源。

人们认为木卫二的固态水冰壳下面有一个由咸液态水组成的地下海洋。

正因为如此，木卫二是在太阳系其他地方寻找生命的主要目标。

评估这片深海的潜在宜居性取决于它的化学成分，包括碳等生物必需元素的丰度。

先前的研究已确定木卫二表面存在二氧化碳冰，但无法确定二氧化碳是否源自地下海洋，是通过陨石撞击传递到月球表面，还是通过与月球相互作用而在表面产生。木星的磁层。

确定二氧化碳的来源可能会限制木卫二内部海洋的化学成分。

“在地球上，生命喜欢化学多样性——多样性越多越好，”美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究员杰罗尼莫·维拉纽瓦博士说。

“我们是碳基生命。了解木卫二海洋的化学成分将帮助我们确定它是否对我们所知的生命充满敌意，或者它是否可能适合生命生存。”

“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·特朗博博士说。

在两项研究中，作者分析了使用韦伯近红外光谱仪(NIRSpec) 获得的木卫二表面二氧化碳的近红外光谱。

在第一项研究中，Trumbo 博士和她的同事、加州理工学院研究员 Michael Brown 使用韦伯数据绘制了木卫二上二氧化碳的分布图，发现二氧化碳丰度最高的区域位于面积达 1,800 公里 2 的塔拉地区。以混乱地形、地质破坏的重铺材料为主。

据研究小组称，在这个最近重新出现的区域(欧罗巴表面最年轻的地形之一)内发现的二氧化碳量表明它来自内部碳源。

这意味着二氧化碳是在木卫二的地下海洋中形成的，并在地质上最近的时间尺度上被带到地表。

然而，不能完全排除海洋有机物或碳酸盐在地表形成二氧化碳的可能性。无论哪种解释，地下海洋都含有碳。

“美国宇航局/欧洲航天局哈勃太空望远镜之前的观测表明，塔拉地区存在来自海洋的盐，”特朗博博士说。

“现在我们看到二氧化碳也高度集中在那里。我们认为这意味着碳的最终起源可能是内海。”

在第二项研究中，维拉纽瓦博士和同事发现木卫二表面的二氧化碳与其他化合物混合。

他们还发现二氧化碳集中在塔拉区，并将其解释为证明月球表面的碳来自内部。

科学家们测量了冰的12 C/ 13 C 同位素比，但无法区分非生物来源或生物来源。

此外，他们还寻找突破月球冰壳的挥发性物质羽流。

尽管之前的研究报告了这些特征的证据，但作者在韦伯观测期间没有检测到任何羽流活动。

他们认为木卫二上的羽流活动可能很少见，或者有时不包含他们在搜索中包含的挥发性气体。

“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，”维拉纽瓦博士说。

“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。”