AGU Advances：科学家研究木卫二的热量如何通过海洋向上传递

木星的卫星木卫二可能是太阳系中最有希望寻找到生命的地方之一。一项新的研究探讨了热量是如何从木卫二的地幔通过海洋转移到其冰壳中的。

木卫二是木星的众多卫星之一，它可能能够维持生命，因为它冰冷的表面很可能掩盖了一个很深的含盐的海洋。木卫二的海洋也与其地幔岩石直接接触，岩石、水和冰之间的相互作用可以提供维持生命所需的能量。

Lemasquerier等人研究了木卫二地幔的热量如何驱动冰壳下的海洋环流。研究人员对木卫二的海洋进行了建模，以进一步了解木卫二内部的加热模式如何影响其冰面的厚度。

地幔热是木卫二海洋环流的驱动因素之一，这种加热有两种形式。放射性加热是由地幔中放射性物质的衰变引起的，而潮汐加热是由木卫二在绕木星运行并受到强大引力作用时发生的变形引起的。潮汐加热是不均匀的，它在木卫二的两极位置较高，而在木卫二上与木星相对、面朝木星的位置较低。

研究人员使用简化的理想化模型，不考虑盐度和海冰的反馈，研究了热量如何从木卫二的海底，通过海洋，并向上传递到它的冰壳。他们发现，如果潮汐加热在地幔中占主导地位，那么来自海底的纬向热通量变化将通过海洋向上传递，并在冰海边界保持基本不变，从而影响冰的厚度，使得两极的冰最薄。然而，如果放射性成因加热是地幔中主要的加热类型，那么海洋对冰层厚度的影响相对较小。2024年的欧罗巴快船(Europa Clipper)任务可以帮助确认这些模型发现，并为木卫二的地幔加热、海洋环流和冰壳厚度之间的联系提供新的见解。

木星的卫星木卫二被一层冰壳覆盖着，这层冰壳可能覆盖着一片广阔的含盐的海洋。图片来源：NASA/JPL/University of Arizona

以上内容英文原文发表于AGU Eos Research Spotlight，中文翻译仅供参考。

原文链接：https://eos.org/research-spotlights/scientists-investigate-how-heat-rises-through-europas-ocean

Text © 2024. AGU. CC BY-NC-ND 3.0

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https://doi.org/10.1029/2023AV000994

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