如果有一天太阳死了,木卫二海洋中的生命还能幸存吗?
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2025-06-06 13:42:10
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翻译:张瀚之

校对:牧夫校对组

编排:陶邦惠

后台:朱宸宇

原文链接:https://www.space.com/astronomy/when-the-sun-dies-could-life-survive-on-the-jupiter-ocean-moon-europa

2022年9月29日,NASA朱诺号探测器近距离飞掠木卫二时拍摄的图像。(图片NASA)

当太阳最终膨胀为一颗红巨星时,太阳系还会是宇宙中“唯一的”生命家园吗?康奈尔大学卡尔·萨根研究所的天文学家们认为,当太阳消耗殆尽时,在太阳系外围的冰冻卫星上,可能会有些地方短暂地保留适合生命存活的环境。

在即将发表在《皇家天文学会月刊》上的论文中,天文学家们表示虽然目前我们还无法精确预测红巨星阶段太阳的“宜居带”位置,但它很可能会扩展到木星轨道附近。虽然木星本身依旧是个不适宜居住的氢氦气体巨球,但它的一些卫星,特别是冰封的木卫二,却一直被认为有可能是新生命庇护所。从现在开始算大概45亿年后,太阳就快走到它的生命的最后阶段了。核心中的氢融合反应停止后,太阳的外壳将迅速膨胀,成为一颗庞大的红巨星。同时,水星与金星将被吞噬,地球也可能被高温炽热气体焚毁,最乐观的结果不过是留下一个炽热的铁镍残骸,最坏的则是直接化为虚无。

随着太阳变成红巨星,它的“宜居带”也会逐渐向外迁移。这个时候,木卫二,作为木星最著名的冰壳卫星之一,也将迎来前所未有的“温暖”。

在这个阶段,不只是太阳带来的热量会影响木卫二,连木星本身也会因变得更热而反射更多阳光,使得木卫二表面吸收的热量大幅增加。天文学家们推测,覆盖卫星的厚厚冰壳将发生升华,而下面可能存在的液态海洋也将逐渐蒸发。研究特别指出,木卫二面对木星的一侧受热最强,升华现象最为剧烈。而另一侧,即背向木星的赤道地带,由于对流和热传导的作用,也将遭遇显著的水分流失。

NASA的欧罗巴快船探测器于2024年10月14日发射,预计2030年4月抵达木卫二轨道。(图片NASA/JPL-Caltech)

不过,木卫二远离木星的北纬和南纬区域,水分损失的速率会相对较慢。在这些区域,可能会形成一个稀薄的水蒸气大气层,最多可维持2亿年。虽然相比地球数十亿年的生命演化历史,这不过是弹指一挥间,但对于一个红巨星系统而言,这已是宝贵的“黄金生存时间”。在那个遥远的未来,木卫二或许将成为太阳系最后的“生命绿洲”。

天文学家们还指出,即使生命最终未能在木卫二上存活,我们或许仍能在其他“红巨星系统”中寻找生命的蛛丝马迹。虽然人类目前尚未确认发现系外卫星,但已有一些令人期待的候选目标。未来,韦伯(JWST)的“宜居世界天文台”也许能解析这些遥远卫星的大气特征。虽然这种“末日生命”的场景听起来有些科幻,但它无疑拓展了我们寻找生命的视野,哪怕在即将熄灭的恒星周围,也许仍藏着最后的希望。

责任编辑:郭皓存

牧夫新媒体编辑部

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