木衛二的內部演化。鳴謝:Kevin Trinh/ASU
（神秘的地球uux.cn）據亞利桑那州立大學（金·巴普蒂斯塔）：木星的衛星歐羅巴比地球的衛星略小，是最有希望搜尋外星生命的地方之一。
在木星係統中，木衛二引起了科學家們的特別興趣，因為有強有力的證據表明，營養物質、水和能量有可能為地球以外的某種生命形式提供可居住的環境。此外，木衛二被認為由四層組成(從表麵到中心):冰殼、鹽水海洋、岩石地幔和金屬內核。
像地球一樣，歐羅巴的海洋接觸到岩石海底，這可能允許有利於生命的岩石-水化學。一些科學家還認為，海底可能有火山，可以為潛在的生物圈提供更多的能量和營養。
亞利桑那州立大學地球與太空探索學院的科學家Kevin Trinh，Carver Bierson和Joe O'Rourke使用Trinh編寫的計算機代碼研究了木衛二在低初始溫度下形成的後果。他們的發現最近發表在科學進展。
水合岩石可能是關鍵成分
木衛二可能有海洋的變質起源。雖然一些科學家對此進行了推測，但Trinh和他的團隊表明，如果木衛二確實是由水合岩石形成的(即，岩石含有氫和氧)，那麽木衛二的內部應該足夠熱，足以直接從水合岩石中釋放水，形成海洋和冰殼。
“木衛二海洋的起源很重要，因為月球支持生命的潛力最終取決於海洋形成過程中的化學成分和物理條件，”亞利桑那州立大學地球與空間探索學院的研究生助理凱文·崔恩說。

學分:亞利桑那州立大學
金屬芯的形成需要高溫
許多研究這顆冰冷衛星的科學家認為，木衛二在吸積過程中或吸積後不久形成了一個金屬核心。亞利桑那州立大學的這項研究反駁了這一預測，相反，它認為木衛二可能直到吸積數十億年後才開始形成其金屬核心(如果它真的發生過的話)。
“對於太陽係中的大多數世界，我們傾向於認為它們的內部結構在它們完成形成後不久就已定型。這項工作非常令人興奮，因為它將木衛二重新定義為一個其內部在其一生中一直在緩慢進化的世界。這為未來的研究打開了大門，以了解如何在我們今天看到的木衛二上觀察到這些變化，”亞利桑那州立大學地球與空間探索學院的博士後研究學者卡弗·比爾森說。
金屬核心的存在與木衛二的內部熱量密切相關，這也可能被用來驅動海底火山活動，並有助於形成可居住的海底環境。然而，尚不清楚木衛二是否產生了足夠的熱量來形成這樣的核心。Trinh的代碼計算熱量是如何在整個月球上產生和分布的，它使用的控製方程與許多地球動力學家使用了幾十年的方程相同。然而，該團隊的新穎結果來自於挑戰木衛二建模中常見的假設:像木衛二這樣的小衛星可能是冰、岩石和金屬的冷混合物。
然而，所有這些過程都需要一個熱的內部。像木衛二這樣的小衛星(約占地球質量的1%)可能沒有足夠的能量來觸發或維持類似地球的過程——金屬核心形成、海底火山作用和正在進行的岩石水地球化學——這意味著木衛二的可居住潛力是不確定的。木衛二形成的確切時間決定了從鋁的短壽命同位素的放射性衰變中可以獲得多少熱量。潮汐加熱(來自與木星和其他衛星的引力相互作用)也決定了木衛二內部分離成不同層的速度。
木衛二的海底可能是涼爽的，含水的，並且經曆有限的(如果有的話)海底火山活動
這項研究表明，木衛二上可能存在有限的熱液活動和海底火山活動，這可能會阻礙可居住性。然而，自信的預測需要更多的數據。
“木衛二不僅僅是一個潮濕的小地球。這是一個特殊的世界，充滿了未解之謎，”亞利桑那州立大學地球與太空探索學院助理教授約瑟夫·奧羅克說。
2024年10月，美國宇航局計劃發射一艘名為木衛二Clipper的飛船，該飛船應於2030年4月抵達木衛二。通過Trinh，Bierson和O'Rourke最近的工作，科學家將能夠更好地解釋來自木衛二Clipper的數據，其主要目標是評估木星的冰衛星木衛二的潛在生命條件。