天文:木衛Callisto的〝水世界〞秘密

木星最大衛星之一,Callisto,在它表面結冰的地殼之下,可能隱藏著地底海洋的存在,而這層冰的地殼則像是毯子一樣,覆蓋在這片地底海洋之上。

科學家認為Callisto核心的放射性可以提供大量的熱,足夠把冰融化成水的狀態,但是這些熱量將會不斷地散去,大約會在數億年之內耗盡,相對於太陽系中的年齡來說,這的確只是很短暫的時間而已,不過幸運的是Callisto表面冰層的溫度和壓力狀況可以減緩熱量的傳導速度,而保存住核心的熱量久一點。

過去Callisto這顆衛星由於既沒有火山,也沒有山脈、裂谷,甚至沒有任何地質活動的跡象,因此被大家認為是一顆很無趣的衛星,只不過現在Callisto可是鹹魚翻身,成為太陽系裡的〝天鵝〞了。

最早發現Callisto可能有海洋的資料是在1998年時,由伽利略號太空船發現衛星的磁場會隨著木星的轉動而產生波動,於是最有可能的解釋就是這顆衛星的地表之下具有鹹水,由於鹹水可以導電的特性,才使得它會和木星的磁場產生交互作用。根據這樣的特性,我們可以發現木星的Ganymede衛星以及土星的Titan衛星可能也都具有地底海洋,一夕之間好像要在結冰的衛星表面之下找到液態水變的很容易一樣。

過去我們認為像在Callisto這樣一顆結冰的衛星上,要找到生命現象幾乎是完全不可能的,可是現在不同了,因為在地球上即使是海床上有毒的溫泉孔,都可以有大量的細菌繁殖,那如果是在Callisto 的地底海洋呢?不過由Callisto地底海洋的深度看來,海洋中可能充斥著密度很大的冰球和岩塊,因而阻擋了熱對流的循環,造成那兒變成一個不適合生命生存的一個環境。

究竟我們要等到何時,才能發現地球以外的生命存在呢?

原始論文
Ruiz, J. Stability against freezing of an internal liquid-water ocean in Callisto. Nature, 412, 409 – 411, (2001).

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