木卫二冰壳或存在板块构造活动对研究其地下海洋生命条件至关重要

2017-12-06 09:12:18 来源: 科技日报-中国科技网 作者: 房琳琳

科技日报北京12月5日电(记者房琳琳)最新证据表明,木卫二冰壳可能具有类似于地球的板块构造,而板块俯冲活动对于其可能存在的地下海洋生物具有重要意义。这一成果发表在美国地理物理学联合会杂志《地球物理研究:行星》上,加强了对木卫二早期地表地质的研究。

新研究使用计算机建模展示了俯冲过程,当一个板块在另一板块下面滑动时,可能沉入冰壳下,而且冰壳扩张的区域,与地球上洋中脊扩张相似。这为木卫二地壳构造谜题增加了另一种解释。

美国布朗大学环境与行星科学系教授布兰登·约翰逊是研究的主要作者,他说,“我们拥有了地壳延伸和传播的证据,在木卫二条件的合理假设下,俯冲带活动可能存在。这一结果真令人兴奋。”一部分是表面富集的氧化剂和其他生物需要的化学类食物,俯冲提供了这样一种手段,让这类材料与可能存在于冰壳下的地下海洋相接触。

地球上,板块俯冲的主要驱动因素,是下降板块与周围地幔之间的温度差异,地壳物质比地幔物质更冷且密度更大,因此密度的增加提供了将板块沉入地幔深处所需的负浮力。

虽然以前的地质研究已经暗示木卫二可能会发生这样的俯冲,但这个过程如何在冰冷世界运作还不甚清楚。约翰逊说,有证据表明,木卫二的冰壳有两层:上面是很薄的外层冰盖,下面是稍微暖和的对流冰层。此前猜想认为,如果将外部冰盖上的板块推入下层冰里,它的温度会快速升高到周围冰块温度。在接触部分,板块因与周围冰块密度相同而停止下降。

但新模型显示,无论温差如何,木卫二都可能发生俯冲。因为如果表层冰壳中存在不同含量的盐分,为其俯冲提供了必要的密度差异。研究人员认为,木卫二很可能存在含盐量变化以及地下海水上升,这一过程类似于地球上地幔上涌的岩浆,在上升的地壳中留下高含盐量。

约翰逊说,这项研究表明在太阳系存在另一个样本,供科学家研究地球演化过程的关键环节。

加载更多>>
责任编辑:韩凤鸣

时评

更多>>

中国将领军未来全球互联网

在欧洲,我们常开玩笑说,为什么女人如此欣赏法国男人和意大利男人,为什么德国人生产... [详细]