彗星撞击可能为欧罗巴海洋带来生命成分

彗星撞击木星的卫星欧罗巴可以帮助将月球表面发现的生命的关键成分运送到其隐藏的液态水海洋 - 即使撞击没有完全穿透月球的冰壳。

这一发现来自德克萨斯大学奥斯汀分校研究人员领导的一项关于彗星影响的研究，研究人员开发了一种计算机模型来观察彗星或小行星撞击冰壳后会发生什么，估计冰壳厚数十公里。

该模型表明，如果撞击能够使其至少穿过月球冰壳的一半，它产生的加热融水将沉入冰的其余部分，将氧化剂 - 生命所需的一类化学物质 - 从表面带到海洋，在那里它们可以帮助维持庇护水域中的任何潜在生命。

研究人员将巨大的熔化室的稳定下沉比作一艘沉没的船。

“一旦你得到足够的水，你就会下沉，”主要作者和博士生Evan Carnahan说。“这就像泰坦尼克号时代10。

科学家们提出了撞击作为在木卫二上运输氧化剂的一种手段，但他们认为彗星的撞击必须突破冰层。这项研究很重要，因为它表明更大的影响范围可以完成这项工作，共同作者，UT杰克逊地球科学学院地质科学系教授Marc Hesse说。

“这增加了你拥有生命必需化学成分的可能性，”黑塞说，他也是德克萨斯大学奥登计算工程与科学研究所的教员。该研究发表在《地球物理研究快报》上。

氧化剂能否从木卫二表面自然形成的地方到达海洋是行星科学中最大的问题之一。美国宇航局即将对冰冷的月球进行欧罗巴快船任务的目标之一是收集有助于缩小答案范围的数据。

目前，彗星和小行星撞击是最合理的机制之一。科学家们在木卫二表面发现了数十个陨石坑，其中许多陨石坑具有明显的波纹状外观，表明冰冻的融水和撞击后的运动在陨石坑下方。

这项研究模拟了彗星撞击后的陨石坑环境 - 研究融水如何穿过冰及其运输氧化剂的能力。它建立在威廉姆斯学院教授罗纳德·考克斯(Rónadh Cox)先前的一项研究基础上，该研究模拟了突破欧罗巴冰层的影响。

研究发现，如果撞击到达冰壳的中点，超过40%的融水将进入海洋。产生的融水量可能很大。例如，这项研究表明，到达冰壳中点的半英里宽的彗星将融化足够的水来填充俄勒冈州的火山口湖。

其他描述木卫二融水的模型经常将其长时间放置在月球表面附近，在那里它可能有助于形成称为“混沌地形”的冰冷地层。但这项研究的结果使这个想法复杂化，融水的重量导致它下沉而不是留在原地。

“我们警告不要认为你可以在浅层地下保持非常大量的熔体而不会下沉，”Carnahan说。

像木卫二一样，土星的卫星泰坦也可能在冰冷的外壳下容纳液态水的海洋。美国宇航局喷气推进实验室(JPL)行星科学理事会的理事会科学家Rosaly Lopes表示，该模型可以帮助科学家了解影响可能对其他冰冷世界产生的作用。

“就土卫六而言，这非常重要，因为土卫六有一个厚厚的冰壳 - 比欧罗巴的更厚，”她说。“我们对这项研究的应用非常感兴趣。

Carnahan在NASA JPL实习期间开始了这项研究，与合著者Steven Vance合作，并在获得硕士学位的同时与Hesse合作完成了这项研究。他现在是UT科克雷尔工程学院的博士生。

UT行星系统可居住性中心，德克萨斯州太空资助联盟奖学金和美国宇航局资助了这项研究。

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