衛星歐羅巴(Europa,又稱木衛二)長期以來被科學家列為太陽系中最具孕育生命潛力的地點之一,主因是其表面冰層下可能存在著巨大的水體。然而,最新研究開始質疑,歐羅巴是否真如先前推論,具備孕育生命的條件。
據路透社報導,在地球上,板塊運動與海水的交互作用提供了生命所需的養分與化學能量。最新研究從此角度檢測歐羅巴地底海洋海床上的板塊與火山運動。研究指出,在模擬歐羅巴海床情勢後,科學家認為其海床結構的強度恐怕不允許前述運動發生。研究人員考量歐羅巴的大小、岩石組成以及木星引力的影響,得出的結論是:歐羅巴海床可能不太會有活動,星球恐了無生機。
研究作者、聖路易華盛頓大學(Washington University in St. Louis)副教授柏恩(Paul Byrne)表示:「在地球上,岩層斷裂或斷層活動會使新鮮的岩石暴露在環境中,進而與水等物質發生化學反應,產生微生物所需的化學物質(如甲烷)。只要沒有前述岩層活動,生命所需的化學反應就更難以發生或延續,使歐羅巴海床的環境對生命更加不友善。」地球上的生命極可能便源自於鄰近海底熱泉、處於不斷變化的環境之中。
研究共同作者、喬治亞大學(University of Georgia)地質學教授科林札克(Christian Klimczak)稱:「根據我們的研究,歐羅巴的海床可能缺乏重大造山運動,缺乏海底山脊與深槽等地形。這意味著海底可能連海底火山或海底山都沒有,海底『黑煙囪』等熱液活動存在的可能性也不高。即便如此,我仍希望有一天能證明我的推論是不正確的。」
歐羅巴的直徑約 3,100 公里,略小於月球,大約是地球直徑的四分之一。其表面冰層厚度約 15 至 25 公里,地底海洋的深度則在 60 至 150 公里之間。在木星 95 個公認的衛星之中,歐羅巴為第四大衛星,其鹽水容量可能是地球海洋的兩倍,被公認擁有孕育生命所需的條件。柏恩解釋:「公認生命所需的要件為液態水、有機化學物質與能量。歐羅巴的地底海滿足第一要件;科學家在地表冰層中發現有機化學物質,海洋內也可能有許多此類物質,滿足第二要件;最後,歐羅巴繞行木星的軌道顯示可能有潮汐加熱現象,滿足第三要件。」
美國國家航空暨太空總署(NASA)已於 2024 年發射「歐羅巴快艇」(Europa Clipper),預計在 2031 年進行近天體飛行時,檢測歐羅巴是否有孕育生命的條件。科林札克點出:「雖然太陽系內的地殼活動運作模式大致相同,但每一顆星球仍會有特殊的地質活動。就目前對歐羅巴的理解,它仍是太陽系內尋找生命的最佳地點。」
木星的地心引力對繞行衛星以不同方式作用。埃歐(Io,又稱木衛一)是最接近木星的衛星,也是太陽系中火山運動最活躍的天體。木星引力加上其他衛星的引力,在埃歐上營造了極強烈的潮汐加熱現象,產生內部摩擦與熱能。然而,歐羅巴繞行木星的軌道比埃歐遠得多。柏恩指出:「隨著距離增加,潮汐加熱的效力迅速下降。雖然潮汐加熱使得大海不至於結凍,但根據我們的計算,這並不足以讓海床變形。簡而言之,歐羅巴內部很有可能不會發生像埃歐那樣的火山運動。」
不過,該研究對象僅止於歐羅巴的現狀。柏恩指出:「我們有理由認為,歐羅巴過去的地質運動可能比當代激烈得多,但那是數十億年前的事。在天體環境改變、支持生命的化學能量尚未消逝之前,歐羅巴過去可能有一個時期,不只擁有孕育生命的條件,而是真的有生命在大海中悠遊。」




