地外生命的潜在枢纽：韦伯对木星卫星木卫二上二氧化碳的观测
地外生命的潜在枢纽：韦伯对木星卫星木卫二上二氧化碳的观测两项研究表明，欧罗巴表面的二氧化碳源自月球内部海洋。韦伯太空望远镜最近对欧罗巴的观测表明，该卫星的二氧化碳冰源自其地表下的海洋，这突出表明在这个潜在的地外生命中心存在着丰富的碳。利用詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）最近对木星卫星木卫二上二氧化碳（CO2）冰层的观测，一对独立研究表明，二氧化碳来源于该冰体的地表下海洋。这两个研究小组的发现为了解欧罗巴内部海洋鲜为人知的成分提供了新的视角。木星的卫星木卫二被认为在固态水冰外壳下有一个咸液态水的表层下海洋。正因为如此，木卫二是寻找太阳系其他地方生命的主要目标。评估这一深海的潜在宜居性取决于其化学成分，包括碳等生物必需元素的丰度。先前的研究已经确定了木卫二表面存在固态二氧化碳冰，但还无法确定二氧化碳是来自地表下的海洋，还是被陨石撞击到月球表面，或者是通过与木星磁层的相互作用在月球表面产生的。确定二氧化碳的来源可以制约木卫二内部海洋的化学成分。美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜上的近红外相机（NIRCam）拍摄到了这张木星卫星欧罗巴表面的照片。韦伯在木卫二的冰面上发现了二氧化碳，它很可能来自月球的地下海洋。这一发现对于木卫二海洋的潜在宜居性具有重要意义。由于卫星在较短的红外线波长下更亮，因此大部分时间呈现蓝色。白色特征对应于混沌地形波维斯-里吉奥（左）和塔拉-里吉奥（中、右），显示出表面二氧化碳冰层的增强。资料来源：NASA、ESA、CSA、GerónimoVillanueva（NASA-GSFC）、SamanthaKTrumbo（康奈尔大学）、GerónimoVillanueva（NASA-GSFC）、AlyssaPagan（STScI）分析木卫二上的二氧化碳分布在两项独立的研究中，研究人员分析了利用JWST获得的木卫二表面二氧化碳的近红外光谱。在其中一项研究中，SamanthaTrumbo和MichaelBrown利用JWST数据绘制了欧罗巴上的二氧化碳分布图，发现二氧化碳含量最高的区域位于塔拉区域（TaraRegio）--该区域面积约为1,800平方公里，以"混沌地形"为主，即地质破坏后重新浮出的物质。据研究人员称，在这个新近重新浮出地表的区域--欧罗巴表面一些最年轻的地形--发现的二氧化碳数量表明，它来自内部碳源。这意味着二氧化碳是在欧罗巴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。不过，作者表示，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。这幅图的第一幅是用美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜上的近红外相机（NIRCam）绘制的欧罗巴表面地图，后面三幅是用韦伯的近红外光谱仪积分场单元（NIRSpec/IFU）数据绘制的成分图。在成分图中，白色像素对应的是被称为塔拉区域（TaraRegio）（中间和右边）的大尺度混乱地形区中的二氧化碳，以及混乱区域波维斯区域（PowysRegio）（左边）的部分二氧化碳浓度。第二和第三幅图显示了结晶二氧化碳的证据，而第四幅图则显示了二氧化碳的复杂无定形形式。资料来源：NASA、ESA、CSA、GerónimoVillanueva（NASA-GSFC）、SamanthaKTrumbo（康奈尔大学）、GerónimoVillanueva（NASA-GSFC）、AlyssaPagan（STScI）另一项研究的同时发现在对同一JWST数据进行的独立研究中，GeronimoVillanueva及其同事发现，欧罗巴表面的二氧化碳与其他化合物混合在一起。研究小组还发现，二氧化碳主要集中在塔拉区域，并认为这表明月球表面的碳来自内部。作者测量了冰的12C/13C同位素比率，但无法区分是非生物源还是生物源。此外，研究小组还搜寻了突破月球冰壳的挥发性物质羽流。虽然以前的研究报告中也有这些特征的证据，但作者在JWST的观测中没有发现任何羽流活动。他们认为，木卫二上的羽流活动可能并不频繁，或者有时并不包含他们搜索到的挥发性气体。这两项研究的结果相辅相成，强化了木卫二地表下海洋含有丰富碳元素的结论。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1389395.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1389395.htm
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