根據得克薩斯大學奧斯汀分校科學家們領導的一項新研究，木衛二歐羅巴（Europa）的冰殼內的鹽水可能正在將氧氣輸送到被冰層覆蓋的液態水海洋中，在那裡它有可能幫助維持外星生命。

這一理論已經由其他人提出，但研究人員通過建立世界上第一個基於物理學的計算機模擬來測試這一過程，在木衛二的“混亂地形”下，氧氣搭上了鹽水的“便車”，這些地形由裂縫、山脊和冰塊組成，覆蓋了這個冰雪世界的四分之一。

研究結果表明，不僅輸送是可能的，而且帶入歐羅巴海洋的氧氣數量可能與今天地球海洋中的氧氣數量相當。

首席研究員Marc Hesse說：“我們的研究使這一過程進入了可能的領域，”他是UT Jackson地質科學學院地質科學系的教授。“它為被認為是歐羅巴地下海洋的可居住性的突出問題之一提供了一個解決方案。”

這項研究最近發表在《地球物理研究通訊》雜誌上。

歐羅巴是尋找外星生命的首選之地，因為科學家們已經檢測到了氧氣和水的跡象，還有可能作為營養物質的化學物質。然而，這顆衛星的冰殼–估計約有15英里厚–是水和氧氣之間的屏障，而氧氣是由太陽光和來自木星的帶電粒子撞擊冰面而產生。

如果我們所知道的生命存在於海洋中，那麼就需要有一種方法讓氧氣進入其中。根據Hesse的說法，根據現有的證據，最合理的情況是氧氣由鹽水攜帶。

科學家們認為，“混亂地形”形成於歐羅巴的冰殼部分融化形成鹽水的區域之上，而鹽水可以與表面的氧氣混合。研究人員創建的計算機模型顯示了“混亂地形”形成后鹽水的情況。

該模型顯示鹽水以一種獨特的方式排出，採取”孔隙度波”的形式，使冰中的孔隙瞬間變寬–允許鹽水通過，然後再密封起來。這種運輸方式似乎是將氧氣帶過冰層的一種有效方式，86%的氧氣在地表被吸收後，一路流到海洋中。但是，現有的數據允許在歐羅巴的歷史上向其海洋輸送的氧氣水平有很大的範圍–估計的範圍是10000倍。

據共同作者、美國宇航局噴氣推進實驗室（JPL）的研究科學家、其行星內部和地球物理學小組的主管Steven Vance說，最高的估計值將使歐羅巴海洋中的氧氣水平與地球海洋中的氧氣水平相似–這讓人對這些氧氣支持隱藏海洋中的生命的潛力充滿希望。

他說：“想到某種有氧生物就生活在冰層之下，這很誘人。”

Vance說，美國宇航局即將在2024年執行的Europa Clipper任務可能有助於提高對冰冷衛星上的氧氣和其他生命成分的估計。

美國宇航局JPL專注於歐羅巴研究的科學家Kevin Hand沒有參與這項研究，他說，這項研究為歐羅巴上的氧氣運輸提供了一個令人信服的解釋。

他說：“我們知道歐羅巴的表面有像氧氣這樣的有用的化合物，但是這些化合物是否進入了下面的海洋，在那裡生命可以使用它們？在Hesse和他的合作者的工作中，答案似乎是肯定的。”

這項研究得到了美國宇航局、美國國家科學基金會和美國化學會石油研究基金的資助。