美国西南研究院(SwRI)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。科研团队通过构建新型模型,首次证实木星四大伽利略卫星(木卫一至木卫四)在形成过程中已深度融入复杂有机分子,为评估该星系存在生命的可能性提供了关键依据。相关成果已分别发表于《行星科学杂志》与《英国皇家天文学会月刊》。
研究团队创新性地将星盘演化模型与颗粒传输模块相结合,精准追踪了冰粒在原太阳星云及木星环行星盘中的运动轨迹。实验室模拟显示,当携带甲醇或二氧化碳与氨混合物的冰粒,在特定温度与紫外线辐射条件下,会触发复杂有机分子(COMs)的合成反应。这些分子作为生命形成的关键前体,其生成机制此前尚未在太阳系外行星系统中被明确证实。
物质传输模型进一步揭示,近半数模拟冰粒在原太阳星云中形成COMs后,未经显著化学分解便直接输送至木星环行星盘,最终融入正在生长的卫星内部。与此同时,木星环行星盘内部局部区域的高温环境,也具备独立触发COMs合成反应的条件。这意味着木星卫星的有机物质可能存在"双重起源"——既来自原始星云,也源于行星盘内部化学反应。
该发现对地外生命探索具有里程碑意义。科学界普遍认为,木卫二(欧罗巴)、木卫三和木卫四的冰层下方存在液态海洋。研究负责人Olivier Mousis指出,这些卫星在形成初期并非化学纯净体,而是继承了丰富的复杂有机分子。这些早期化学物质与内部液态海洋的持续相互作用,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"与欧洲航天局的"木星冰卫星探测器"已启程前往木星系统,将通过原位探测分析卫星表面与次表层成分,重点考察液态海洋存在证据及宜居性指标。这项最新研究为探测任务提供了重要理论支撑,特别是关于有机分子分布特征与保存机制的关键预测,将指导探测器对特定区域进行重点采样分析。









