木衛二上會有板塊的構造嗎

有!木星的衛星歐羅巴(木衛二)可能和地球一樣具有板塊構造。科學家們已經發現了木星衛星歐羅巴冰殼內活動板塊構造系統的證據。長期以來,地球一直被認為是太陽系內唯一具有板塊構造的天體。本文將為您簡略介紹下。


木衛二上會有板塊的構造嗎


科學家已經發現了木星衛星歐羅巴冰殼內活躍的板塊構造系統的證據。 人們一直認為地球是唯一具有板塊構造的太陽系天體。

圖片來源:NASA / JPL / Ted Stryk

歐羅巴擁有太陽系中任何已知固體物體的最光滑表面。表面的明顯年輕特徵和光滑度導致了一種假設,即其下面可能存在水下海洋,可以想象一下它也許會擁有外星生命。主要的模型表明,潮汐彎曲產生的熱量使海洋保持液態,並驅動類似於板塊構造的冰運動,吸收了來自地表的化學物質並使其進入下面的海洋。來自地下海洋的海鹽可能會在木衛二上塗覆一些地質特徵,這表明海洋正在與海洋底部相互作用。這對於確定歐羅巴是否適合居住可能很重要。此外,哈勃太空望遠鏡探測到了一些從歐羅巴表面噴出的羽流狀水蒸氣,這些類似於土星衛星土衛二上觀察到的,這被認為是由噴發的間歇泉冷火山引起的。 2018年5月,天文學家根據對從1995年到2003年在木星軌道上運行的伽利略太空探測器獲得的數據進行了最新的批判性分析,提供了對歐羅巴水羽活動的支持證據。這種羽流活動可以幫助研究人員尋找生命,而無需降落在衛星表面上。

木星的衛星歐羅巴可能和地球一樣具有板塊構造

木星冰冷的衛星歐羅巴(Europa)被認為是太陽系內能夠允許外星生命存在的最佳選擇場所,它將會變得越來越有趣。

一項新的研究結果表明,在歐羅巴的冰層內,有大塊的冰在彼此之間滑動。因此,除了地球之外,木星的衛星歐羅巴將可能是唯一一個擁有板塊構造系統的太陽系天體。

從純粹的科學或地質角度來看,這是難以置信的。地球可能並不孤單。可能還有另一個天體具有板塊構造。不僅如此,它還是冰狀的!

新的結果:發現了來自歐羅巴南極地區噴發的水汽柱。這一發現讓天體生物學家興奮不已,因為它表明,未來機器人探測器可以在距離衛星一定範圍內對衛星地下的液態水海洋進行採樣,無需著陸衛星表面。

最近有很多關於歐羅巴令人興奮的發現。總而言之,隨著美國宇航局開始考慮未來的探索任務,希望這將是非常清楚的:這個[歐羅巴]是顯而易見的選擇。”

約翰斯·霍普金斯大學應用物理實驗室的Kattenhorn和合著者路易斯·普羅克特研究了美國宇航局伽利略宇宙飛船拍攝的歐羅巴照片,該宇宙飛船於1995年至2003年繞木星飛行。

研究人員利用這些圖像重建了52000平方英里(134000平方公里)的歐羅巴區域的近期地質歷史 - 這個區域大小與阿拉巴馬州相當。 他們注意到該區域隨著時間的推移而發生變化,一些表面特徵相對於早期圖像中捕獲的體系結構有所不同。

很顯然,你可以簡單地通過移動模塊來重建這些原始的圖片,並同時對比了兩人組裝拼圖的方法。此外,在這張重建的圖片中有一個缺口,好像一個大的拼圖碎片從桌子上掉下來似的。Kattenhorn表示,從某種意義上說,這可能是發生了什麼。在這種情況下,大塊實際上已經向下移動到相鄰的板塊下面了,並永遠的失去,然後再循環到歐羅巴的冰殼內部。這一塊的大小大約相當於馬薩諸塞州的面積。


木衛二上會有板塊的構造嗎


木衛二背向行進方向的半球。右下角的白色區域為普維斯撞擊坑,深色區域是木衛二水冰表面礦物含量較高的區域。圖像顏色近似真色,於1996年9月7日由

伽利略號拍攝。圖:NASA/JPL/DLR

板塊構造論

Kattenhorn和Prokter兩位大佬認為,一個板塊在另一個板塊下滑動的現象,即所謂的俯衝,是最有可能解釋這些消失的拼圖。他們列舉了幾條支持這項工作的證據,包括板塊邊界附近水冰的潛在“冰凍層”。(在地球上,火山活動在俯衝帶很常見。)

如果科學家們的解釋是正確的,那麼行星科學教科書就得重寫了。史密森尼國家航空航天博物館的米歇爾·塞爾萬斯(Michelle Selvans)在同一期“自然地球科學”(Nature Geoscience)的同一篇文章中寫道:“板塊構造被認為是我們世界獨有的。”

Selvans表示:俯衝帶,一個構造板塊在另一個構造板塊下滑動並循環進入地幔的匯聚邊界,是板塊構造系統所特有的。雖然水星,金星和火星都有明顯的構造活動跡象,例如逆衝斷層和裂谷系統,但這些岩石行星中沒有一個在今天或過去令人信服地顯示出具有移動板塊的系統。

Kattenhorn表示,一個活躍的板塊構造體系也可以解釋關於木衛二的兩個令人費解的事實:1)為什麼它的表面如此年輕(根據隕石撞擊率估計,不到9000萬年),2)衛星如何適應在它的殼上產生新的冰物質,這是先前觀察到的。(歐羅巴沒有變得更大,所以一些過程必須平衡新材料的生產。)

他們表示,歐羅巴可能有一個寒冷、易碎的板塊在對流的暖冰上面移動。Kattenhorn強調,木衛二板塊構造背後的機制目前尚不清楚,後期需要進行建模工作。但他補充說,由於木星巨大的重力引起的潮汐加熱,同樣的現象讓歐羅巴的內陸海洋不被凍結,這可能是最終的驅動因素之一。


木衛二上會有板塊的構造嗎


伽利略號飛船拍攝到接近真實色彩的木衛二表面照片,圖:NASA

1.WJ百科-英文版(Europa)

2.Jupiter's Moon Europa May Have Plate Tectonics Just Like Earth

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最終審核

編輯用時:2018年10月1日-2018年10月2日(花費時長:約2個小時)

審核用時

最後更新:2018年12月27日星期四

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全文排版:天文在線(零度星系)


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