当太阳死亡后，生命能否在木星的海洋卫星木卫二上延续？

镜花水月

最新研究表明，当太阳死亡变成红巨星后，太阳系外卫星上可能存在一个短暂的生命延续窗口期。

美国宇航局的"朱诺"号2022年9月29日近距离飞越木星时拍到了木卫二（欧罗巴）的照片。
Credit:NASA


当太阳死亡变成红巨星后，太阳系还会有生命存在吗？最新研究表明，太阳系外卫星上可能存在一个短暂的生命延续窗口期。
目前尚不清楚红巨星的宜居带在哪里，但有可能延伸至木星的轨道。尽管木星本身不适合居住，因为它仍然是一个由氢气和氦气组成的巨大球体，但木星的卫星可能成为有生命存在的星球。康奈尔大学卡尔·萨根研究所的研究人员在一篇已被《皇家天文学会月刊》接受的论文中报告了这一理论。
大约45亿年后，太阳将进入生命的最后阶段。其氢聚变核心将会膨胀，并在这个过程中将恒星的外层大气膨胀到巨大的规模。它将膨胀成为一颗红巨星，吞噬水星和金星，并将地球烧成灰烬。最好的情况是，我们的星球将只剩下一个闷烧的铁和镍块。最坏的情况是，它将被彻底摧毁。
随着太阳进入新生命阶段，其宜居带，辐射流入量刚好能维持行星表面液态水的区域，将稳步向外扩展。
木星的冰卫星木卫二将获得大量热量。不仅巨大的太阳会照射它，木星本身也会变得更热，并反射更多的阳光，这为这颗小卫星提供了自己的热源。研究人员发现，冰外壳会升华，下面的海洋会蒸发。最强烈的升华将发生在木卫二面向木星的一面，因为它将获得最多的热量。由于热对流作用，背对木星的赤道带也将遭受大量的水分流失。

NASA的"欧罗巴快帆"探测器在木星的冰卫星欧罗巴上空的示意图。该航天器于2024年10月14日发射，将于2030年4月抵达欧罗巴。
Credit:NASA


然而，在木卫二背木面的北部和南部纬度地区，水流失的速度会相对温和。研究人员发现，这可能会提供一个微弱的水蒸气大气层，可持续长达2亿年。与生命在地球上繁衍生息的机会相比，这只是一瞬间，但这并非毫无意义，在遥远的未来，欧罗巴可能成为太阳系中任何残余生命的家园。
研究人员还发现，我们或许能够在红巨星周围（曾经的）冰卫星上发现生物印记。我们尚未确认探测到任何系外卫星，但有几个有希望的候选者。未来使用詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）或计划中的宜居世界天文台（Habitable Worlds Observatory）进行的观测可能具备解析这些卫星大气特征的能力。尽管找到生命可能是一个不太可能的情景，但它确实拓宽了我们可能的搜索范围，因为在濒临死亡的恒星周围可能还存在避难所。
参考
[1]Habitable Worlds Observatory
https://science.nasa.gov/astrophysics/programs/habitable-worlds-observatory/
[2]When the sun dies, could life survive on the Jupiter ocean moon Europa?
https://www.space.com/astronomy/when-the-sun-dies-could-life-survive-on-the-jupiter-ocean-moon-europa
[3]Life after death: Europa in the evolving Habitable Zone of a Red Sun
https://arxiv.org/abs/2505.15495

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各位，我开始收拾行李先行一步了。