其它·via @mubei·100.0 分

把全地球所有的海水、江河和冰川全抽干,揉成一个水球。 它的直径只有 1385 公里。 如果把它摆在地球旁边,看起来就像挂…

把全地球所有的海水、江河和冰川全抽干,揉成一个水球。 它的直径只有 1385 公里。 如果把它摆在地球旁边,看起来就像挂在胸口的一颗小珠子。 从太空看过去,地球表面七成以上全被蔚蓝色的海洋覆盖。 但那只是平均厚度不到 4 公里的极薄水膜。 按照真实含水量在太阳系里排座次,地球甚至挤不进前三名。 真正的大水库,全藏在太阳系深处那些背阴的冰冷卫星肚子里。 先看木卫二欧罗巴(Europa)。 它的直径才 3100 多公里,比月球还要小一圈。 但美国宇航局测算,就在它 15 到 25 公里厚的冰壳底下,裹着一个深达 100 公里的全球性液态海洋。 这个暗黑海洋的水量,大约在 28 亿到 30 亿立方千米。 一颗直径只有地球四分之一的小卫星,肚子里装的水量,是地球所有海洋总和的两倍多。 木卫二还不是太阳系的水量冠军。 个头最大的卫星是木卫三盖尼米德(Ganymede),体积比水星还要大。 按模型推算,它的地下藏着至少 110 亿到 350 亿立方千米的水资源,相当于把地球上全部的水复制了二十多倍。 如果把它的水全部抽出来,相当于二十几个地球海洋。 水多到这个地步,是不是意味着生命更容易诞生? 完全相反。 水多到了极致,反而可能把生命的路彻底堵死。 美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的行星科学家史蒂文·万斯(Steven Vance),在 2014 年做过一套严密的高压热力学模拟。 万斯发现,水层一旦太厚,底部的物理规律就变了。 木卫三的重力和几百公里水深叠加,底部压强会飙升到几百兆帕。 在恐怖的高压下,水分子无法维持普通的液态或常见冰晶结构,会被硬生生压成高密度的高压相冰,比如六号冰和七号冰。 这些高压冰比普通的液态水还要重,会直接沉在最底下。 结果就是,木卫三的巨型海洋被卡成了一块厚厚的三明治。 最上面是浮在表面的普通冰壳,最底下是一层几百公里厚的高压冰床。 液态水被死死封在两层冰之间,根本接触不到底部的岩石核心。 碰不到岩石,海水就无法溶解矿物质,无法发生水岩热液反应。 没有矿物与化学能量补给,这几百亿立方千米的水,就只是一座冰冷、纯净、没有任何生机的无机荒漠。 这也是为什么天体生物学家真正盯着的目标,从来不是水量最大的木卫三。 他们盯的是木卫二和土卫二。 木卫二的水量刚好克制,底部没有形成隔绝一切的高压冰屏障。 它的液态海洋直接覆盖在多孔的岩石基底上。 土星旁边的土卫二更神奇。 它的直径只有 504 公里,个头差不多就跟一个英国相当。 它不仅有地底海洋,还在南极四条被称为虎皮条纹的裂缝里,把地下的海水像高压喷泉一样直接打进数百公里的太空。 喷出来的冰晶和水汽,甚至在太空中拉出了一条环绕土星的 E 环。 卡西尼号(Cassini)探测器当年冒着危险,直接从这些喷泉羽流里穿了过去。 质谱仪当场捕获到了游离氢分子,捕获到了纳米级二氧化硅颗粒,也捕获到了有机大分子。 2023 年 6 月,柏林自由大学的弗兰克·波斯特伯格(Frank Postberg)团队在《自然》发表重磅研究,在这些喷出的冰粒里确认了高浓度的磷酸盐。 至此,碳、氢、氧、氮、磷、硫,地球生命所需的六大基本元素,在土卫二全部集齐了。 在距离太阳十亿公里的极寒深空,表面温度低到零下两百度,阳光微弱得只剩地球的百分之一。 这些几百公里深的海水凭什么不结冰? 地底热液喷口的能量到底从哪来? 它们根本不需要太阳来加热。 深空里运转着另一套精密的引力机械:轨道共振与潮汐加热。 木卫一、木卫二和木卫三之间,被木星巨大的引力锁死在 4 比 2 比 1 的拉普拉斯共振里。 木卫二绕木星两圈的时间,刚好够木卫一绕四圈、木卫三绕一圈。 这种周期性的轨道重叠,让木卫二在公转时被木星和邻近卫星反复拉扯。 它的轨道被拉成了轻微的椭圆,距离木星忽近忽远。 整颗星球就像一个被无形巨手反复揉捏的面团。 潮汐引力在岩石核心内部引发剧烈形变和摩擦,持续释放出庞大的地热。 在地球上,几千米深的大洋底部,热液黑烟囱在完全漆黑的世界里滋养出繁盛的生物群落。 那些深海生命不需要一片阳光,全部依靠地球内热驱动的化学能运转。 而在木星和土星的冰壳之下,同样的深海热液系统已经安安静静喷涌了数十亿年。 人类以前定义宜居带,总是盯着天文学上的金凤花区域。 以为只有在距离恒星不远不近、能晒到适宜阳光的行星表面,水才能保持流动。 那只是我们习惯了站在阳光下看世界的经验偏差。 如果把视线放回太阳系的全局,水和温暖其实从来不受阳光距离的封锁。 欧洲航天局的木星冰月探测器(JUICE)在 2023 年升空。 美国宇航局的欧罗巴快船(Europa Clipper)在 2024 年启程。 两艘重型深空探测器目前都在飞往木星系统的路上,预计将在 2030 年代初相继抵达。 它们会用穿透雷达和高灵敏度质谱仪,直接扫描那些冰层下面的真实世界。 宇宙寻找生命的方式,或许比我们预想的要广阔得多。 太阳光照只是生命的一种偶然解法。 在远离恒星的寒冷深空,引力与潮汐早就把海洋和热量藏进了坚冰的最深处。

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