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水在太陽系并不稀罕

文章來源:科技日報 劉霞   發布時間:2019-06-13  【字號:     】  

在飛掠冥王星后,“新視野”號開啟了柯伊伯帶之旅。

  “新視野”號又有新發現!美國和法國科學家攜手,借助“新視野”號提供的數據,在冥王星表面發現了氨存在的證據。研究人員在最新一期《科學進展》雜志上指出,這或許暗示著冥王星表面之下存在液態水。

  當然,冥王星并非太陽系中唯一一個可能存在地下水的星球。木星的衛星木衛二、木衛四和木衛三以及土星的衛星土衛二和土衛四等,都顯示出其內部存在類似液態水的“蛛絲馬跡”。

  中國科學院上海天文臺研究員孔大力對科技日報記者表示:“水是人類生命的源泉,這種潛在的豐富液態水對于我們在宇宙中尋找外星生命具有重要意義。”

  冥王星表面發現氨

  “新視野”號探測器是由美國國家航空航天局(NASA)于2006年發射的行星際太空探測器,其首要任務是飛掠冥王星以了解更多有關這顆遙遠矮行星的信息;其第二個任務是研究柯伊伯帶天體。發射后,“新視野”號飛掠木星,然后進入休眠模式,于2015年到達冥王星。隨后,該探測器一直停留在冥王星附近,直到2016年底開啟前往柯伊伯帶的漫長征程。

  在最新研究中,科學家們對“新視野”號飛掠冥王星時發回的數據進行深入研究,發現了氨。研究人員主要研究了冥王星表面之下名為“維吉爾溝槽”(Virgil Fossa)的區域——其呈現紅褐色,這暗示其表面可能存在氨。“新視野”號提供的冥王星表面的近紅外光譜表明,該區域表面的確有一些水冰和一些氨。

  這次研究的參與者、NASA艾姆斯研究中心的行星科學家克里斯蒂娜·達勒·奧爾博士說:“氨是由氮和氫組成的化合物,是許多生物過程的基礎,能降低水的冰點。”

  孔大力進一步解釋稱:“氨和其他溶質的存在可以降低水的冰點,使水以液態存在的可能性增加。因此,發現氨增加了外星世界擁有液態湖泊或海洋的可能性。”

  研究人員指出,冥王星表面存在氨表明,由于低溫火山作用,這顆矮行星的表面之下可能存在液態水。在低溫火山作用中,與氨混合的水要么被噴出,要么從裂縫流到周圍區域。冰和氨的間距表明,水也可能被推到該地區的幾個通風口。

  研究人員強調說,盡管冥王星的表面溫度為零下230攝氏度,但由于其內核放射性衰變產生的內部熱量,冥王星有可能含有地下水。

  據俄羅斯衛星網6月9日報道,除氨之外,研究人員還推測,冥王星上有海洋、脫氧核糖核酸、核糖核酸和氨基酸等有利于生命形成和進化的條件存在。

  有多個含液態水的星球

  日月盈昃,辰宿列張。當然,冥王星并非太陽系中唯一一顆科學家認為可能存在地下水的星球。木星的衛星木衛二、木衛四和木衛三以及土星的衛星土衛二和土衛四,都顯示出其內部含有液態水的跡象。而且,和有些星球相比,地球上的水資源顯得有些“小巫見大巫”。

  單憑目前觀測的結果來看,太陽系內含水量最多的星球應該是木衛二。其他的幾個星球雖然根據估算含水量也遠超地球,但由于缺乏直接的觀測證據,所以只能排在木衛二之后。

  科學家們對“旅行者”號探測器提供的探測數據進行研究后發現,木衛二所擁有的水資源比地球還多,堪稱一顆不折不扣的“水球”。

  木衛二“歐羅巴”是木星的第四大衛星,該星球表面覆蓋著一層厚厚的冰層,科學家們估計冰層有50公里深,冰層下面可能有一個太陽系內最大的液態水海洋,估計深度為80—170公里,含水量約為地球的兩三倍,是太陽系目前所發現的含水量最多的天體。

  不過,木衛二的含水量與其鄰居、太陽系內最大的衛星木衛三“蓋尼米得”相比,又顯得相形見絀了。通過研究木衛三上極光的微小偏移,科學家推斷木衛三擁有巨大的地下海洋。據估計,木衛三厚約15萬米的冰蓋下,藏有一片咸水海洋,深度約10萬米,為地球海洋的10倍,液態水的含量可能超過了地球的30倍。

  此外,天王星的質量約為地球的14.5倍,科學家推測,天王星上可能有一個深度達一萬公里、溫度高達6650攝氏度,由水、硅、鎂、含氮分子、碳氫化合物及離子化物質組成的液態海洋,估計含水總量約為地球質量的9.3—13.5倍。

  太陽系的水從何而來

  那么,這些星球上的水從何而來?

  許多人通常都會有一種先入為主的觀點,認為水在太空中是比較稀缺的資源,然而,事實并非如此。

  孔大力解釋說:“水是宇宙中普遍存在的分子成分。由于氫和氧兩種元素在宇宙中的豐度都非常高,因此,星際空間中本身就富含水分子。此外,整個太陽系形成于巨大的星際分子云,因此,太陽系中從一開始就擁有大量水。在較靠近太陽的行星和衛星上,由于溫度較高,往往難以在其表面留住水。但在太陽系距離太陽較遠的地方,比如木衛二上,溫度足夠低,所以水可以大量地以固態或液態存在。”

  據悉,僅就目前我們所知道的,太陽系內保有的總水量,大約是地球上水量的10萬倍至20萬倍,而地球的含水量大約為13.8億立方千米。

  在太陽系的其他星球上發現水對我們來說有何意義呢?

  孔大力表示:“其他星球上的水,代表了這些星球可能存在生命,也為未來星際探索和旅行原位開發和利用太空水資源提供了可能。”

  宇宙浩瀚廣闊,有無數的星系和星球,因此科學家一直堅信,我們地球上的生物并非宇宙中的孤獨存在,在太陽系乃至整個宇宙之中,肯定會存在很多其他生命體,只不過我們人類的技術還不夠先進,沒有發現它們而已。當有一天,我們可以深入木衛三、木衛二、木衛四以及火星和土衛六的表層之下時,或許,會發現生命的痕跡可能遍布整個太陽系乃至宇宙。

  路漫漫其修遠兮,科學家們仍需要不斷上下求索。




(責任編輯:侯茜)

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