木星的卫星欧罗巴可能演化缓慢

木星的卫星欧罗巴(Europa)比地球的月球略小，是寻找外星生命最有希望的地方之一。在木星系统中，木卫二对科学家特别感兴趣，因为有强有力的证据表明营养物质，水和能源有可能为地球以外的某种形式的生命提供可居住的环境。此外，木卫二被认为由四层(从表面到中心)组成：冰壳，咸水海洋，岩石地幔和金属核心。

像地球一样，欧罗巴的海洋接触岩石海底，这可能允许有利于生命的岩石水化学。一些科学家还认为，海底可能拥有火山，可以为潜在的生物圈提供更多的能量和营养。

亚利桑那州立大学的科学家KevinTrinh，CarverBierson和地球与太空探索学院的JoeO'Rourke使用Trinh编写的计算机代码研究了木卫二在低初始温度下形成的后果。他们的研究结果最近发表在《科学进展》上。

水合岩石可能是一个关键成分

欧罗巴可能有海洋的变质起源。虽然一些科学家推测了这一点，但Trinh和他的团队表明，如果木卫二确实是由水合岩石(即岩石有氢和氧)形成的，那么木卫二内部应该足够热，可以直接从水合岩石中释放水形成海洋和冰壳。

“欧罗巴海洋的起源很重要，因为月球支持生命的潜力最终取决于海洋形成过程中的化学成分和物理条件，”亚利桑那州立大学地球与太空探索学院研究生KevinTrinh说。

学分：亚利桑那州立大学

金属芯的形成需要高温

许多研究这颗冰冷卫星的科学家认为，木卫二在吸积期间或吸积后不久形成了金属核心。这项ASU研究与这一预测相矛盾，相反，认为木卫二可能直到吸积后数十亿年才开始形成其金属核心(如果它真的发生了的话)。

“对于太阳系中的大多数世界，我们倾向于认为它们的内部结构是在它们完成形成后不久形成的。这项工作非常令人兴奋，因为它将欧罗巴重新定义为一个内部在其整个生命周期中缓慢演变的世界。这为未来的研究打开了大门，以了解如何在我们今天看到的木卫二中观察到这些变化，“亚利桑那州立大学地球与太空探索学院博士后研究学者CarverBierson说。

金属核心的存在与木卫二的内部热量密切相关，这也可以用来驱动海底火山活动并有助于宜居的海底环境。然而，目前还不清楚木卫二是否产生了足够的热量来形成这样一个核心。Trinh的代码计算了热量在整个月球中是如何产生和分布的，它使用了许多地球动力学家几十年来使用的相同控制方程。然而，该团队的新结果来自挑战欧罗巴建模的共同假设：像欧罗巴这样的小卫星可以形成冰，岩石和金属的冷混合物。

然而，所有这些过程都需要一个热的内部。像欧罗巴这样的小卫星(占地球质量的~1%)可能没有足够的能量来触发或维持类似地球的过程-金属核心形成，海底火山活动和持续的岩水地球化学-这意味着欧罗巴的宜居潜力是不确定的。木卫二形成的确切时间决定了短寿命铝同位素的放射性衰变能提供多少热量。潮汐加热(来自与木星和其他卫星的引力相互作用)也决定了木卫二内部分离成不同层的速度。

这项研究意味着木卫二的热液活动和海底火山活动可能有限，这可能会阻碍可居住性。但是，可靠的预测需要更多的数据。

“欧罗巴不仅仅是一个潮湿的婴儿地球。这是它自己的特殊世界，充满了解开的谜团，“亚利桑那州立大学地球与太空探索学院助理教授JosephO'Rourke说。

2024年2030月，美国宇航局计划发射一艘名为欧罗巴快船的航天器，该航天器将于<>年<>月抵达欧罗巴。随着Trinh，Bierson和O'Rourke最近的工作，科学家们将更好地解释来自EuropaClipper的传入数据，其主要目标是评估木星的冰冷卫星欧罗巴的潜在生命条件。