在宇宙中存在水,这是一个令人惊奇的发现。很久以前,我们认为太空中是没有水的,更不用说海洋了。但经过多年科学研究,科学家们发现一些星球上有水的影子,甚至是存在大片的海洋。
水是由氧和氢构成,这是两种非常容易在宇宙中发现的物质,科学家们曾在恒星间的分子云中、新生行星系统的物质盘中、以及环绕其他恒星运转的巨行星的大气中,找到水存在的证据。
“水是生命的源泉”,地球上的水孕育了我们所知的生命,那一些存在水的星球是不是也是如此?很显然,海洋还有可能以多种形态存在于一些卫星和矮行星上。通过太空探测器收集到的数据,天文学家发现,有几颗星球在地表之下存在液态水,而有的星球上,水是以冰或者水蒸气等其他形式存在。接下来,我们去探索一下,太阳系中哪些天体中存在或者可能存在着海洋,而存在着的海洋又是处于一种什么状态。
我们先进入谷神星。谷神星仅距离太阳2.8个天文单位,是一颗位于小行星带的矮行星。科学家估计,谷神星中大约有40%的水,约25%是由水冰构成,其中一部分有可能以液态形式存在,但谷神星是否存在液态水层,或者说地下海洋,还有待NASA的曙光号探测器发回数据进行研究。
木星的卫星——木卫二欧罗巴,是木星的第四大卫星,木卫二的表面有一层冰壳,冰壳估计深50公里,下面可能存在一个太阳系中最大的液态水海洋,海洋液态的形成与木星以及其他卫星的潮汐力有关,海洋估计深度在80-170公里,木卫二堪称“水球”,含水量是地球的两三倍。
木卫三——盖尼米德,距离太阳5.2个天文单位,是太阳系中最大的卫星。通过哈勃太空望远镜,科学家们确定木卫三盖尼米德的地下存在着一个巨大的咸水海洋。实际上,木卫三的冰壳与地核之间可能存在好几个水与冰间隔排布的地层。
木卫四卡里斯托,曾遭遇过陨石的猛烈撞击,在木卫四满是撞击坑的地表之下,存在一个据估计厚约200千米的冰层。在这层坚冰之下,可能有一个至少深达10千米的咸水海洋。
土星卫星二恩克拉多斯,这是一颗拥有活跃喷泉的星球。科学家预测,在土卫二南极地区厚达30到40千米的冰壳之下,存在一个深约10千米的局域性海洋。人们认为,正是这片海洋驱动了这颗卫星的喷泉活动,使得水和其他物质从卫星表面的裂缝中喷射而出。这里的地下海洋底部可能存在热液活动,有潜力维持生物活动。
土卫六泰坦,土卫六冰壳下大约50千米处,被认为存在一个咸水地下海洋,盐度与地球上的死海类似。也可能土卫六的海洋较薄,被分隔在层层坚冰之间,或者较厚,一直延伸到岩石内核。
土卫一,米玛斯,研究显示,土卫一要么拥有一个地下海洋,要么就有一个橄榄球形状的地核。在这颗卫星满布撞击坑的表面下24到32千米处,土卫一存在着一片液态水的海洋。海王星卫星——海卫一特里同,海卫一上有喷泉,这些喷泉喷出氮气,可以达到8千米的高度,剧烈的活动使得这颗卫星成为太阳系里已知的最活跃的天体。旅行者2号探测器发现海卫一上还有多个冰火山,冰质地表上的火山地貌和裂隙,很有可能是潮汐加热的结果。它有可能存在地下海洋,但科学家们还无法确定。
那冥王星呢?它的表面主要是氮冰,也有一些水冰组成的山体,但这只是表面,它的密度告诉我们,在地表下面还有一层水层。后来,科学家们在冥王星心形区域的冰层下发现了一个海洋,这片海洋由海水和泥泞的冰组成。
除开以上我们讨论的卫星和矮行星外,NASA的探测器还在木星和月球上发现了水冰存在的迹象,这些迹象发现于永久阴影的环形山坑中。在火星上,好奇号火星车曾发现了一片远古河床,表明水在火星上存在过,更表明火星曾经存在适宜我们所知的生命生活的环境。科学家利用地面望远镜所观测到的画面估算出火星曾经的水量,发现这颗行星曾经拥有几乎覆盖北半球一半的海洋。但这些水去哪了?火星上的探测器还在寻找答案。
在其他星球上发现水意味着什么?发现水,意味着或许有一天,人类能移居到有水的星球,继续发展人类文明,更或许在未来,我们能在有水的星球上发现地外文明。
宇宙浩瀚无际,像我们所在的恒星系,在银河系中有2000多亿个,而像我们所在的银河系这样的星系,在人类可观测到的整个宇宙中约有1250亿个,宇宙太大了,有一个地球孕育了人类文明,也可能在其他星系上有无数个“地球”也孕育出了高级文明,只是现在我们技术有限,还没有能够发现他们。当有一天,我们可以深入土卫三、木卫二、木卫四以及其他可能存在海洋的星球地表之下时,或许我们能够发现生命的迹象。
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