美国西南研究院联合法国艾克斯-马赛大学与爱尔兰高级研究院,在木星系统生命化学物质起源研究领域取得突破性进展。科研团队通过构建星盘演化模型与颗粒传输机制,首次证实木星四大伽利略卫星在形成过程中已携带大量复杂有机分子(COMs),这些分子被视为生命诞生的关键前体物质。
研究团队开发的创新模型将原太阳星云与木星环行星盘的动态演化过程相结合,成功追踪了冰粒在星际空间中的运动轨迹。实验室模拟显示,当携带甲醇或二氧化碳-氨混合物的冰粒在特定温度与辐射条件下,会触发一系列化学反应生成复杂有机分子。这些分子在原行星盘形成阶段即被锁定在冰粒内部,并通过物质输送机制直接融入正在生长的卫星结构中。
数据显示,约45%的模拟冰粒在穿越原太阳星云时未遭受显著化学破坏,完整保留了新生成的有机分子并输送至木星系统。更引人注目的是,木星环行星盘内部局部区域存在足够热量,能够独立触发有机分子的合成反应。这种"双重起源"机制表明,木星卫星的有机物质既可能来自星际空间,也可能在行星盘内部原位生成。
该发现为评估木星系统生命存在可能性提供了全新视角。科学界长期关注木卫二(欧罗巴)、木卫三和木卫四的地下海洋,这些卫星的冰层下可能蕴藏着比地球海洋总量更大的液态水。研究指出,卫星形成初期继承的复杂有机分子,在与内部海洋长期相互作用过程中,可能为氨基酸、核苷酸等生命前体物质的合成提供了必要条件。
目前美国宇航局的"欧罗巴快帆"探测器与欧洲航天局的"木星冰卫星探测器"已进入任务执行阶段,这两项探测计划将通过高精度光谱分析、冰层穿透雷达等技术手段,直接探测木星卫星的表面成分与内部结构。科研团队特别强调,木星卫星并非传统认知中的"化学荒漠",其形成初期的化学环境可能比此前预想的更为复杂多样。
这项研究成果分别发表于《行星科学杂志》与《英国皇家天文学会月刊》,其创新性的物质传输模型与双重起源理论,正在引发天体生物学领域的广泛讨论。随着深空探测技术的不断进步,人类对太阳系生命起源的认知或将迎来重大突破。







