德克萨斯州奥斯汀——彗星撞击木星的卫星欧罗巴可能有助于将在月球表面发现的生命关键成分运送到隐藏的液态水海洋中——即使撞击没有完全穿透月球的冰壳。

这一发现来自德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员领导的一项研究，那里的研究人员开发了一个计算机模型来观察彗星或小行星撞击冰壳后会发生什么，估计有几十公里厚。

该模型显示，如果撞击至少能穿透月球冰壳的一半，它产生的加热的融水将渗入其余的冰，将氧化剂(生命所需的一类化学物质)从表面带到海洋，在那里它们可以帮助维持庇护水域中任何潜在的生命。

研究人员将巨大的熔化室的稳步下沉比作一艘正在沉没的船。

“一旦你喝了足够的水，你就会沉下去，”主要作者、博士生埃文·卡纳汉说。“这就像泰坦尼克号的10倍。”

科学家们提出撞击是将氧化剂运送到木卫二上的一种方式，但他们认为撞击必须击穿冰层。这项研究很重要，因为它表明更大范围的影响可以做到这一点，合著者、德克萨斯大学杰克逊地球科学学院地质科学系教授马克·赫塞说。

“这增加了你拥有生命所必需的化学成分的可能性，”黑塞说，他也是德州大学奥登计算工程与科学研究所的教员。这项研究发表在《地球物理研究快报》上。 

计算机模拟了木卫二上的一个撞击坑——马南陨石坑的撞击后熔化室。模拟显示，在撞击后的几百年内，融水沉入海洋。图源:Carnahan et al

氧化物能否从木卫二表面自然形成的地方进入海洋是行星科学中最大的问题之一。美国宇航局即将进行的木卫二快船任务的目标之一是收集数据，帮助缩小答案范围。

目前，彗星和小行星撞击是最合理的机制。科学家们在木卫二表面发现了数十个陨石坑，其中许多陨石坑具有明显的波纹状外观，这表明陨石坑下面有冰冻的融水和撞击后的运动。

这项研究模拟了撞击后的环形山环境，研究了融水如何穿过冰，以及它运输氧化剂的能力。它建立在合著者Rónadh考克斯之前的研究基础上，考克斯是威廉姆斯学院的教授，他模拟了突破木卫二冰层的撞击。

研究发现，如果撞击到达冰壳的中点，超过40%的融水将进入海洋。产生的融水体积可能很大。例如，这项研究表明，一颗半英里宽的彗星到达冰壳的中点，将融化足够的水，填满俄勒冈州的陨石坑湖。

其他描述木卫二上融水的模型经常将其长期放置在月球表面附近，在那里它可能会导致被称为“混乱地形”的结冰形成。但这项研究的结果使这一想法复杂化，因为融水的重量太重，导致它下沉而不是停留在原地。

卡纳汉说:“我们对这样的想法提出了警告，即你可以在浅层地下保持大量的熔体而不下沉。”

和木卫二一样，土星的卫星土卫六的冰壳下可能也有液态水的海洋。美国宇航局喷气推进实验室(JPL)行星科学理事会的理事会科学家罗莎莉·洛佩斯(Rosaly Lopes)说，这个模型可以帮助科学家了解撞击可能对其他冰冷世界产生的作用。

“在土卫六的情况下，这是非常重要的，因为土卫六有厚厚的冰壳，比木卫二的厚，”她说。“我们对这项研究的应用非常感兴趣。”

史蒂文·万斯(Steven Vance)合作，并在获得硕士学位期间与赫塞(Hesse)合作完成了这项研究。他现在是德克萨斯大学科克雷尔工程学院的博士生。

德克萨斯大学行星系统宜居性中心、德克萨斯空间资助联盟奖学金和美国宇航局资助了这项研究。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。