木卫二不需要深挖就能找到生命迹象？

一项新的研究报告称，如果木星冰冷的卫星木卫二（欧巴罗）上存在生命迹象，那么它们可能并不像科学家们想象的那么难找到。直径1900英里(3100公里)的木卫二在它的冰壳下面有一个巨大的海洋。更重要的是，天文学家认为这些水与卫星的岩石核心相接触，使各种复杂而有趣的化学反应成为可能。因此研究人员认为欧巴罗是太阳系中孕育外星生命的最佳选择之一。木卫二也是一个地质活跃的世界，因此被埋藏的海洋的样本可能会例行地到达地表——例如通过对海洋本身的局部上升流，以及/或通过类似于地球的气体释放，这些证据已经被美国宇航局的哈勃太空望远镜多次发现。

艺术描绘了美国宇航局在木星表面的一个潜在着陆器。图片：NASA/JPL

NASA的目标是在不远的将来寻找这样的样本。该机构正在开发一项名为“木卫二快帆船”(Europa Clipper)的飞越任务，计划于本世纪20年代初发射。克利珀号将在数十次飞行中近距离研究木卫二，其中一些可能能够在卫星被怀疑的水汽羽中放大。美国国家航空和宇宙航行局(NASA)也正在进行一项可能的“后clipper”着陆器任务，该任务将在欧罗巴表面或附近寻找生命迹象。然而，目前还不清楚欧罗巴着陆器需要挖掘多深才能找到任何东西。这是因为木卫二在木星辐射带内运行，受到快速移动的带电粒子的轰击，这些粒子可以将氨基酸和其他可能的生物特征转化为黏液。

美国宇航局科学家汤姆·诺德海姆和他的同事们详细地模拟了木卫二的辐射环境，列出了不同地方的情况有多糟糕。然后将这些结果与实验室实验的数据结合在一起，记录了不同的辐射剂量是如何迅速地分解氨基酸(通常是复杂生物分子的替代品)。研究人员发现了显著的变化，一些欧洲大陆地区(赤道地区)的辐射强度大约是其他地区(中高纬度地区)的10倍。研究小组确定，在最无害的地方，着陆器可能只需要在冰中挖出0.4英寸(1厘米)左右，就能找到可识别的氨基酸。在高爆炸区，目标深度大约在4到8英寸(10到20厘米)。(然而这并不是说潜在的欧罗巴生物体在这样的深度下仍能存活;研究小组成员说，那里的剂量足够烹煮最坚硬的地球微生物。

即使是在木卫二最严重的辐射区，也只需在地表下挖一挖，就能找到没有被辐射严重破坏的物质。这对潜在的着陆器任务来说是个好消息，因为辐射暴露似乎并不是一个限制因素，规划者们可以自由地把目标锁定在欧罗巴最可能蕴藏着新海洋沉积物的区域——例如，在火山灰下的放射性沉降区——无论它们在哪里。科学家们还没有发现任何有前途的触地区域，迄今为止拍摄的欧罗巴图像还不够清晰。但是Europa Clipper的工作应该会改变一些事情。当我们进行探测时，高分辨率的图像将会是完全不同的画面，这种快速观测非常关键，这项新的研究发表在《自然天文学》上。

博科园-科学科普｜文：Mike Wall/Space

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