科创

木卫二上可能存在新型咸冰

木星的卫星欧罗巴在厚厚的冰壳下拥有一个地下海洋,冰壳带有一系列红色条纹。图片来源:美国有线电视新闻网

科技日报记者 张佳欣

木卫二 (欧罗巴)表面纵横交错的红色条纹十分醒目。科学家怀疑它是水和盐的冷冻混合物,但其化学特征很神秘,因为它与地球上的任何已知物质都不相符。现在,美国 华盛顿大学领导的团队或已解决了这一难题:神秘红色条纹可能是一种新型咸冰。该发现不仅对行星科学具有重要意义,而且对物理化学甚至能源研究都具有重要意 义。相关论文发表在20日《美国国家科学院院刊》上。

长期以来,木卫二因其厚厚的冰壳下有一片次表层海洋而备受关注。根据科学家的说法,木卫二这样的海洋世界是寻找地球外生命证据的最佳选择。团队发现,新型 固体晶体是水和食盐在寒冷和高压条件下结合时形成的。在低温下,水和盐结合在一起形成一个坚硬的盐渍冰晶格(水合物),通过氢键固定在适当的位置。

研究人员通过在两颗钻石之间压缩少量盐水进行实验,每颗钻石的大小都与一粒沙子差不多。水在相当于标准大气压2.5万倍的压力水平下被挤压。这是研究人员发现的晶体结构多样性的主要方式。

在实验室创造出的这种寒冷、高压的条件,在木星的卫星上十分常见,科学家们认为那里的冰层厚达5—10公里,覆盖的海洋厚度可达数百公里,底部可能会有更密集的冰。

研究人员表示,除了地球以外,只有这些行星体内的液态水在地质时间尺度上是稳定的,这对生命的出现和发展至关重要,它们是太阳系中发现地外生命的最佳地点。