木卫二冰壳或存在类地球板块构造活动

木卫二冰壳或存在类地球板块构造活动
2017年12月06日 02:09 科技日报

  科技日报北京12月5日电 (记者房琳琳)一项最新研究提供的证据表明,木卫二冰壳可能具有类似于地球的板块构造和俯冲活动,这对于研究木卫二上潜在地下海洋的生命存活条件具有重要意义。成果发表在美国地理物理学联合会《地球物理研究:行星》杂志上。

  新研究使用计算机建模来展示俯冲的过程,当一个板块在另一个板块下面滑动时,可能沉入冰壳中。研究结果显示,木卫二冰壳扩张的区域与地球洋中脊扩张相似,这也为木卫二地壳构造谜题增加了另一种解释。

  地球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。虽然以前的研究显示,木卫二可能也会发生这样的俯冲,但这个过程如何在冰冷世界运作还不甚清楚。

  研究主要作者、美国布朗大学环境与行星科学系教授布兰登·约翰逊说,有证据表明,木卫二的冰壳有两层,表层冰盖很薄,其下的对流冰层温度稍高。但他们的新模型显示,无论温差如何,木卫二都可能发生俯冲,因为只要两层冰壳中的盐分含量不同,就可为板块俯冲提供必要的密度差异。而现在,有充分的地质证据表明,木卫二确实存在盐含量变化。

  约翰逊说:“基于木卫二条件的合理假设认为,俯冲带活动可能存在。这一结果真令人兴奋。”俯冲过程让木卫二地壳表面富集的氧化剂和生命需要的化学物质,与可能存在的地下海洋相接触。

  约翰逊说,这项研究表明,太阳系中存在另一个供科学家研究地球演化过程关键环节的样本。

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