为什么欧罗巴的隐藏海洋可能比科学家们希望的更难到达？

欧罗巴——木星的冰冻卫星之一——长期以来以其冰壳下隐藏的广阔全球液态水海洋的潜力吸引着科学家们。这一地下海洋是太阳系中最有希望寻找支持生命条件的地方之一。但最新研究表明，一种通往该海洋的热门捷径可能不像许多人想象的那样有效。

由罗格斯大学行星科学家Lujendra Ojha领导的团队使用计算机模拟，测试了欧罗巴深层海洋中的水是否能通过冰中的裂缝上升，并在靠近表面的地方形成浅层液态水库。如果这些水袋确实存在，未来航天器将比探测或取样深埋数公里之下的海洋要容易得多。

他们的结论令人清醒：从深层海洋到浅层冰层的旅程可能比之前假设的要困难得多。通过冰层上升的液态水很可能在接近表面之前就早已冻结。

早期的模型往往将上升的水视为相对有序的运动。新模拟描绘了一幅更混乱的画面。通过狭窄裂缝向上迫使的水会湍流流动——旋转、混合，并猛撞裂缝中冰冷的壁面。这种快速混合会导致水极快地散失热量。

随着冷却，水可能会过冷，在低于其正常冰点的情况下仍保持液态，直到微小的冰晶（碎冰）形成、积累并堵塞通道。狭窄裂缝可能在数小时内冻结关闭。即使是较宽的裂缝在现实的湍流条件下也会挣扎。要输送足够的水来解释欧罗巴的一些表面特征，将需要裂缝异常长或数量极多，这是不现实的。

这一实际含义对即将到来的任务至关重要。如果在欧罗巴表面下发现浅层液态水袋，它们可能根本不是深层海洋的样本。相反，它们可能源于壳层内部因局部加热而融化的冰而本地形成。

这一区别很重要。科学家们关注欧罗巴是因为液态水、化学物质和能源是宜居性的关键成分。一个与海洋不相连的浅层水库更容易到达，但它可能无法揭示这颗卫星最具吸引力的环境中正在发生什么。

NASA的欧罗巴快船号于2024年发射，预计2030年抵达木星；ESA的JUICE任务预计2031年抵达。这些任务将提供冰壳和可能地下水的更详细视图。雷达仪器可能有助于绘制任何浅层水库的地图并澄清其结构。

这项新研究表明，欧罗巴的冰壳可能比许多科学家希望的更牢固地阻隔了深层海洋与表面之间的联系。理解这一屏障将帮助未来任务解释它们的发现，并决定在哪里寻找最佳的宜居性迹象。承包笑点碎碎念