木星的冰卫星欧罗巴可能有在水底下的冰晶

南极冰架下的碎晶冰。 这种松散、纯净的「水下冰晶」可能构成了木星卫星欧罗巴的大部分冰层。

木星著名的冰卫星的外壳可能部分是由纯净的水下冰晶漂浮起来而不是落下形成的。

发表在 8 月号 Astrobiology 杂志上的一项新研究发现，木卫二欧罗巴的冰壳可能部分是由「碎晶冰 （frazil ice） 」构成的。「 碎晶冰」是一种松散的冰晶堆积物，在地球的冰层下面也会堆积，这种碎晶冰所含的盐分只有从冰架本身生长出来的冰中的一小部分，这表明木卫二冰层的盐分可能比以前认为的要少。

「当我们探索木卫二时，我们对其海洋的盐度和成分感兴趣，因为这是决定其潜在可居住性，甚至是发现可能生活在那里的生命类型的因素之一。」 研究的主要作者 德克萨斯大学地球物理研究所的一名研究生研究员 Natalie Wolfenbarger 在一份声明中说。

对于天体生物学家来说，欧罗巴是太阳系中最有趣的天体之一。 据 NASA 称，这颗卫星被 40 至 100 英里（60 至 150 公里）深的海洋所覆盖，覆盖着 10 至 15 英里（15 至 25 公里）厚的冰壳。 根据 NASA 的数据，木卫二的面积是地球的四分之一，但其表面宽阔的海洋所含的水量可能是地球海洋的两倍，这使得木卫二成为寻找外星生命的好地方。

NASA 新的轨道器 Europa Clipper 将于 2024 年 10 月发射，飞越这颗冰卫星，看看它是否是适合生命的栖息地。 德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家们正在领导开发Europa Clipper破冰雷达仪器，该仪器将观察冰层及其下方的海洋。

作为这项工作的一部分，研究人员想了解冰层的结构。

他们模拟地球的情况，研究南极洲冰层下，冰形成的两种主要方式：一种形式是凝结冰，从冰架表面形成; 另一种是碎晶冰，在寒冷的海水中形成，并像反向的雪一样以片状形式向上漂浮，最终被困在冰层下。

欧罗巴和南极洲一样，可能具有较低的温度梯度，这意味着温度随深度变化很小。

Wolfenbarger 发现，在这些条件下，碎晶冰很常见，特别是在裂谷或裂缝中冰变薄的地方。 如果碎晶冰在欧罗巴上也很常见，那么它可能会对木卫二冰壳的组成产生很大的影响。

凝结冰可能含有周围海水中10%的盐分，而碎晶冰则要纯净得多，只含有它所形成的海水中0.1%的盐分。

这种低盐冰不仅会影响欧罗巴冰壳的结构和强度，还会影响 Europa Clipper 雷达穿透冰层的能力。

NASA 喷气推进实验室（JPL）的研究科学家 Steve Vance 没有参与这项研究，不过他在声明中说：「这篇论文为思考海洋世界及其运作方式开辟了全新的可能性，它为我们如何准备 Europa Clipper 对冰的分析奠定了基础。」

引用数据 ：

Pappas, S., (16 August 2022). Jupiter’s Ice Moon Europa Probably Has Upside Down, Underwater Snow. ScienceAlert
Pappas, S., (16 August 2022). Europa’s icy shell may be made from pure underwater snow. Live Science
图片来源：https://helenglazer.com （2015） / from the project “Walking in Antarctica”

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