木星的冰衛星可能是人類發現生命的下一個地方，但首先，人類需要了解它的結構。普渡大學的研究人員對歐羅巴冰殼的厚度有了新的認識，根據撞擊坑的分析，冰殼至少有20公里厚。這項發現對於了解月球的地質活動及其孕育生命的潛力至關重要。

行星物理學常常給人一種打雪仗的感覺。當得到一個已經成型的雪球時，大多數人都能利用自己的經驗和雪球的質地來判斷它的成分：它是由柔軟、可包裝的雪組成的，還是由堅硬、冰冷的雪組成的。

行星科學家利用幾乎相同的原理，研究了木星的冰質衛星木衛二的結構。

木衛二是一顆岩石衛星，它的鹹水海洋體積是地球的兩倍，被冰殼包裹著。科學家一直認為，木衛二可能是太陽系中尋找非地生命的最佳地點之一。不過，這種生命的可能性和性質在很大程度上取決於其冰殼的厚度，而這一點天文學家還無法確定。

普渡大學理學院地球、大氣和行星科學系副教授布蘭登-約翰遜（Brandon Johnson）和研究科學家脇田茂（Shigeru Wakita）等行星科學專家組成的研究小組在《科學進展》（Science Advances）雜誌上發表的一篇新論文中宣布，木衛二的冰殼至少有20公里厚。

為了得出結論，科學家研究了木衛二上的大型隕石坑，運行了各種模型，以確定什麼樣的物理特徵組合可以形成這樣的表面結構。

脇田說：”這是首次對木衛二上的這個大隕石坑進行研究。先前的估計顯示，在厚厚的海洋上有一層很薄的冰層。但我們的研究表明，需要有一個很厚的冰層–厚到冰層中很可能發生對流，而這一點之前一直存在爭議。

1998 年，伽利略號太空船對木衛二進行了研究，約翰遜利用伽利略號太空船提供的數據和圖像，對撞擊坑進行了分析，從而破解了木衛二結構的真相。約翰遜是行星物理學和巨大碰撞方面的專家，他研究過太陽系中幾乎所有的主要行星體。長期以來，科學家一直在爭論木衛二冰殼的厚度；沒有人去過那裡直接測量過，因此科學家們創造性地利用了手頭的證據：木衛二冰表面的撞擊坑。

撞擊模擬視頻。來源：普渡大學

“撞擊隕石坑是塑造行星體最普遍的表面過程，」約翰遜說。 “我們所見過的幾乎所有固體天體上都有隕石坑。它們是行星體變化的主要驅動力。當撞擊坑形成時，它基本上就是在探測行星體的地下結構。透過了解木衛二上隕石坑的大小和形狀，並透過數值模擬再現它們的形成過程，我們就能推斷出木衛二冰殼的厚度”。

木衛二是一個冰凍的世界，但冰層中隱藏著一個岩石內核。不過，冰面並不是固定不變的。板塊構造和海洋中的對流以及冰層本身經常刷新表面。這意味著冰層表面本身只有5,000 萬到1 億年的歷史–這對像人類這樣的短壽命生物來說聽起來很古老，但就地質年代而言卻很年輕。

光滑、年輕的表面意味著隕石坑輪廓清晰，更容易分析，而且不深。它們的撞擊更多地向科學家展示了月球的冰殼和下面的水海洋，而不是傳遞有關其岩石心臟的許多資訊。

“了解冰層的厚度對於推測木衛二上可能存在的生命至關重要，」約翰遜說。 “冰殼的厚度控制著冰殼內部發生的過程，這對於了解地表和海洋之間的物質交換非常重要。這將幫助我們了解木衛二上的各種過程是如何發生的，並幫助我們了解生命存在的可能性。

編譯自/ ScitechDaily