彗星撞擊木星的衛(wèi)星歐羅巴可以幫助將月球表面發(fā)現(xiàn)的生命的關鍵成分運送到其隱藏的液態(tài)水海洋 - 即使撞擊沒有完全穿透月球的冰殼。

這一發(fā)現(xiàn)來自德克薩斯大學奧斯汀分校研究人員領導的一項關于彗星影響的研究，研究人員開發(fā)了一種計算機模型來觀察彗星或小行星撞擊冰殼后會發(fā)生什么，估計冰殼厚數(shù)十公里。

該模型表明，如果撞擊能夠使其至少穿過月球冰殼的一半，它產(chǎn)生的加熱融水將沉入冰的其余部分，將氧化劑 - 生命所需的一類化學物質 - 從表面帶到海洋，在那里它們可以幫助維持庇護水域中的任何潛在生命。

研究人員將巨大的熔化室的穩(wěn)定下沉比作一艘沉沒的船。

“一旦你得到足夠的水，你就會下沉，”主要作者和博士生Evan Carnahan說。“這就像泰坦尼克號時代10。

科學家們提出了撞擊作為在木衛(wèi)二上運輸氧化劑的一種手段，但他們認為彗星的撞擊必須突破冰層。這項研究很重要，因為它表明更大的影響范圍可以完成這項工作，共同作者，UT杰克遜地球科學學院地質科學系教授Marc Hesse說。

“這增加了你擁有生命必需化學成分的可能性，”黑塞說，他也是德克薩斯大學奧登計算工程與科學研究所的教員。該研究發(fā)表在《地球物理研究快報》上。

氧化劑能否從木衛(wèi)二表面自然形成的地方到達海洋是行星科學中最大的問題之一。美國宇航局即將對冰冷的月球進行歐羅巴快船任務的目標之一是收集有助于縮小答案范圍的數(shù)據(jù)。

目前，彗星和小行星撞擊是最合理的機制之一?？茖W家們在木衛(wèi)二表面發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個隕石坑，其中許多隕石坑具有明顯的波紋狀外觀，表明冰凍的融水和撞擊后的運動在隕石坑下方。

這項研究模擬了彗星撞擊后的隕石坑環(huán)境 - 研究融水如何穿過冰及其運輸氧化劑的能力。它建立在威廉姆斯學院教授羅納德·考克斯(Rónadh Cox)先前的一項研究基礎上，該研究模擬了突破歐羅巴冰層的影響。

研究發(fā)現(xiàn)，如果撞擊到達冰殼的中點，超過40%的融水將進入海洋。產(chǎn)生的融水量可能很大。例如，這項研究表明，到達冰殼中點的半英里寬的彗星將融化足夠的水來填充俄勒岡州的火山口湖。

其他描述木衛(wèi)二融水的模型經(jīng)常將其長時間放置在月球表面附近，在那里它可能有助于形成稱為“混沌地形”的冰冷地層。但這項研究的結果使這個想法復雜化，融水的重量導致它下沉而不是留在原地。

“我們警告不要認為你可以在淺層地下保持非常大量的熔體而不會下沉，”Carnahan說。

像木衛(wèi)二一樣，土星的衛(wèi)星泰坦也可能在冰冷的外殼下容納液態(tài)水的海洋。美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)行星科學理事會的理事會科學家Rosaly Lopes表示，該模型可以幫助科學家了解影響可能對其他冰冷世界產(chǎn)生的作用。

“就土衛(wèi)六而言，這非常重要，因為土衛(wèi)六有一個厚厚的冰殼 - 比歐羅巴的更厚，”她說。“我們對這項研究的應用非常感興趣。

Carnahan在NASA JPL實習期間開始了這項研究，與合著者Steven Vance合作，并在獲得碩士學位的同時與Hesse合作完成了這項研究。他現(xiàn)在是UT科克雷爾工程學院的博士生。

UT行星系統(tǒng)可居住性中心，德克薩斯州太空資助聯(lián)盟獎學金和美國宇航局資助了這項研究。