二十多年來，科學家們一直在思考，在我們外太陽系衛星冰冷外殼的深處， 外星生命是否可能正在蓬勃發展。
像前往木星的伽利略號任務和前往土星的卡西尼號任務這樣的航天器偶然發現了證據，表明它們的一些衛星隱藏著全球海洋，這些海洋被它們環繞的巨行星的引力所溫暖。而離我們家園更近的海洋探險家們也發現在海底地質特徵周圍的黑暗中生活著充滿活力的生物群落。將兩者結合起來，人們很容易沉浸在 外星海底微生物遍佈的夢想中。但新的研究正在更深入地觀察岩石本身，並表明這些世界可能內部已死——不僅在生物學上，而且在地質學上也是如此。
“我們當時在想，如果你在潛水艇裡，並且能夠飛越[木星的衛星] 木衛二的海底表面，那會是什麼樣子，”北卡羅來納州立大學的行星地質學家、主要作者保羅·伯恩上個月在華盛頓舉行的美國地球物理聯合會年會上告訴Space.com。[照片：木衛二，木星神秘的冰冷衛星]
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這些是天體生物學家一直希望找到的的海底，在那裡，富含礦物質的加熱海水像地球上的 熱液噴口和黑煙囪一樣噴射到海洋中。在我們的海洋中，這些特徵支援著以微生物（伯恩稱之為“小爬蟲”）為中心的繁榮的生物群落，這些微生物可以透過熱巖和海水持續混合產生的化學物質來自我餵養。如果在外星海洋世界中發現類似的結構，那麼在遠離太陽的世界中找到生命的希望就會變得更加可信。
伯恩說：“我曾希望我們可以描述火山鏈會是什麼樣子，裂谷帶會是什麼樣子——然後我們想，‘好吧，我認為它們不會在那裡。’”
堅如磐石
為了得出這個結論，該團隊專注於岩石本身，確定了以我們在地球上看到的兩種方式破壞岩石所需的力： 正斷層，發生在岩石被拉開時；以及逆斷層，發生在岩石被推到一起時，這需要更大的力才能產生。破壞岩石所需的力越大，地質活動就越少——這意味著新鮮岩石和外星海水之間相互作用就越少，而這種相互作用理論上可以支援生命。
伯恩和他的同事們專注於四個海洋世界：木星的衛星木衛二和 木衛三，以及土星的 土衛二和 土衛六。對於這些世界中的每一個，該團隊都計算了岩石的強度。雖然關於這些世界，我們還有很多問題無法回答，但事實證明，岩石強度計算——在地球上通常用於採礦作業——是非常可行的。
這些計算基於寒冷、堅硬的岩石層的厚度，該岩石層位於較溫暖、糊狀且無法破碎的層之上。一個類比可能會有所幫助。伯恩說：“想象一下銀河棒或火星棒，巧克力和焦糖接觸的地方。” “那個深度，你可以將其視為脆性剛性層的厚度。” 它越厚，就越難打破。
然後，該團隊添加了其他值，例如天體在設定深度處的重力以及衛星岩石表面上的水和冰的重量。即使他們為未知的輸入包括了一系列合理的數值，最終的計算結果對於每個衛星來說都在相同的總體範圍內。[照片：土衛二，土星寒冷、明亮的衛星]
伯恩說，他在會議上展示的這些初步結果表明，岩石非常堅硬，以至於我們所知的在這些衛星上沒有任何力量強大到足以定期將其裂開。這是因為岩石上方的水和冰的巨大重量。“當真正理解岩石有多堅硬時，它非常堅硬，而且它非常堅硬，因為即使重力很小，但它上面也有大量的水，”伯恩說。
該團隊研究的每顆衛星都顯示出不同的計算岩石強度，但結果對於地質奇觀或潛在的外星生命來說都不是特別有希望的。伯恩說：“對於 木衛二來說，似乎真的很難製造任何裂縫或斷層，然後一旦你觀察土衛六和木衛三，這些數字就高得離譜，真的，在那些世界上什麼都沒有發生。”
土衛二的岩石強度數值沒有那麼糟糕，因為這顆衛星比其他三顆小得多，這減少了其岩石表面上方的水和冰的重量。土衛二的情況看起來也有些不同，因為它的岩石核心更加多孔。如果這些孔隙恰好對齊，它們可能會將水帶到衛星的深處。伯恩說：“土衛二實際上可能從頭到尾都是潮溼和泥濘的，這在合理範圍之內。”
與其他衛星不同，科學家們確實有證據表明岩石和水在土衛二上相互作用，這要歸功於卡西尼號飛船飛越了噴射穿過冰冷外殼並進入太空的海水羽流，從中識別出了 有機化合物。伯恩說：“這非常令人鼓舞。” “很難解釋這不是岩石和水接觸。”
檯球世界
伯恩說，如果所有這些海底的岩石都太堅硬而無法定期破碎，那麼很難想象那裡會發生什麼。在地球上，塑造海底的兩個主要因素是陸地上的土壤被沖走以及海洋生物的屍體沉沒腐爛，這兩種情況在這些海洋世界中似乎都不太可能發生。航天器沒有看到任何撞擊留下的疤痕，這些撞擊看起來足夠大，可以在海底造成最近的凹陷。根據他的計算，岩石太堅硬了，無法讓衛星像 水星 那樣收縮，也無法形成火山鏈或裂谷帶。
所有這一切意味著潛艇之旅突然看起來非常無聊。伯恩說：“基本上，它變成了一系列不會存在的東西。” “它看起來會像一個檯球，它會是一個奇怪的光滑的星球。它將是我們太陽系中一種新型的岩石世界。” [木衛三照片，木星最大的衛星]
他強調說，這些不是最終結果。該團隊仍在觀察其他科學家對這些計算的反應，並且這項研究尚未發表。科學家們可能需要幾十年才能收集到他們可能需要的資料來真正檢驗這個想法——這將需要在這些外星海底放置地震儀。由於洞察號火星著陸器，人類現在才開始從另一顆行星獲得他們的 首個良好的地震儀資料。
伯恩對他的團隊的計算以及它們似乎在多大程度上削弱了科學家們對這些世界的期望持哲學態度。他說：“如果我們錯了，那也沒關係，科學就是這樣運作的，那很棒，我們會接受它，我們會為此感到高興。”
事實上，他說他對自己團隊的發現感到有點難過。伯恩說：“如果我們發現有趣的東西那就太好了，因為這些世界很酷，也許那裡有生命。” “但如果我們是對的，那就意味著我們確實需要重新考慮這些世界作為宜居目的地或探索宜居性的目的地。”
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