當(dāng)太陽死亡后，生命能否在木星的海洋衛(wèi)星木衛(wèi)二上延續(xù)？

最新研究表明，當(dāng)太陽死亡變成紅巨星后，太陽系外衛(wèi)星上可能存在一個短暫的生命延續(xù)窗口期。

美國宇航局的"朱諾"號2022年9月29日近距離飛越木星時拍到了木衛(wèi)二（歐羅巴）的照片。

Credit:NASA

當(dāng)太陽死亡變成紅巨星后，太陽系還會有生命存在嗎？最新研究表明，太陽系外衛(wèi)星上可能存在一個短暫的生命延續(xù)窗口期。

目前尚不清楚紅巨星的宜居帶在哪里，但有可能延伸至木星的軌道。盡管木星本身不適合居住，因為它仍然是一個由氫氣和氦氣組成的巨大球體，但木星的衛(wèi)星可能成為有生命存在的星球。康奈爾大學(xué)卡爾·薩根研究所的研究人員在一篇已被《皇家天文學(xué)會月刊》接受的論文中報告了這一理論。

大約45億年后，太陽將進(jìn)入生命的最后階段。其氫聚變核心將會膨脹，并在這個過程中將恒星的外層大氣膨脹到巨大的規(guī)模。它將膨脹成為一顆紅巨星，吞噬水星和金星，并將地球燒成灰燼。最好的情況是，我們的星球?qū)⒅皇Ｏ乱粋€悶燒的鐵和鎳塊。最壞的情況是，它將被徹底摧毀。

隨著太陽進(jìn)入新生命階段，其宜居帶，輻射流入量剛好能維持行星表面液態(tài)水的區(qū)域，將穩(wěn)步向外擴(kuò)展。

木星的冰衛(wèi)星木衛(wèi)二將獲得大量熱量。不僅巨大的太陽會照射它，木星本身也會變得更熱，并反射更多的陽光，這為這顆小衛(wèi)星提供了自己的熱源。研究人員發(fā)現(xiàn)，冰外殼會升華，下面的海洋會蒸發(fā)。最強(qiáng)烈的升華將發(fā)生在木衛(wèi)二面向木星的一面，因為它將獲得最多的熱量。由于熱對流作用，背對木星的赤道帶也將遭受大量的水分流失。

NASA的"歐羅巴快帆"探測器在木星的冰衛(wèi)星歐羅巴上空的示意圖。該航天器于2024年10月14日發(fā)射，將于2030年4月抵達(dá)歐羅巴。

Credit:NASA

然而，在木衛(wèi)二背木面的北部和南部緯度地區(qū)，水流失的速度會相對溫和。研究人員發(fā)現(xiàn)，這可能會提供一個微弱的水蒸氣大氣層，可持續(xù)長達(dá)2億年。與生命在地球上繁衍生息的機(jī)會相比，這只是一瞬間，但這并非毫無意義，在遙遠(yuǎn)的未來，歐羅巴可能成為太陽系中任何殘余生命的家園。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，我們或許能夠在紅巨星周圍（曾經(jīng)的）冰衛(wèi)星上發(fā)現(xiàn)生物印記。我們尚未確認(rèn)探測到任何系外衛(wèi)星，但有幾個有希望的候選者。未來使用詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）或計劃中的宜居世界天文臺（Habitable Worlds Observatory）進(jìn)行的觀測可能具備解析這些衛(wèi)星大氣特征的能力。盡管找到生命可能是一個不太可能的情景，但它確實(shí)拓寬了我們可能的搜索范圍，因為在瀕臨死亡的恒星周圍可能還存在避難所。

參考

[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