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翻译：张瀚之
校对：牧夫校对组
编排：陶邦惠
后台：朱宸宇
原文链接：https://www.space.com/astronomy/when-the-sun-dies-could-life-survive-on-the-jupiter-ocean-moon-europa
2022年9月29日，NASA朱诺号探测器近距离飞掠木卫二时拍摄的图像。（图片来源：NASA）
当太阳最终膨胀为一颗红巨星时，太阳系还会是宇宙中“唯一的”生命家园吗？康奈尔大学卡尔·萨根研究所的天文学家们认为，当太阳消耗殆尽时，在太阳系外围的冰冻卫星上，可能会有些地方短暂地保留适合生命存活的环境。
在即将发表在《皇家天文学会月刊》上的论文中，天文学家们表示虽然目前我们还无法精确预测红巨星阶段太阳的“宜居带”位置，但它很可能会扩展到木星轨道附近。虽然木星本身依旧是个不适宜居住的氢氦气体巨球，但它的一些卫星，特别是冰封的木卫二，却一直被认为有可能是新生命庇护所。从现在开始算大概45亿年后，太阳就快走到它的生命的最后阶段了。核心中的氢融合反应停止后，太阳的外壳将迅速膨胀，成为一颗庞大的红巨星。同时，水星与金星将被吞噬，地球也可能被高温炽热气体焚毁，最乐观的结果不过是留下一个炽热的铁镍残骸，最坏的则是直接化为虚无。
随着太阳变成红巨星，它的“宜居带”也会逐渐向外迁移。这个时候，木卫二，作为木星最著名的冰壳卫星之一，也将迎来前所未有的“温暖”。
在这个阶段，不只是太阳带来的热量会影响木卫二，连木星本身也会因变得更热而反射更多阳光，使得木卫二表面吸收的热量大幅增加。天文学家们推测，覆盖卫星的厚厚冰壳将发生升华，而下面可能存在的液态海洋也将逐渐蒸发。研究特别指出，木卫二面对木星的一侧受热最强，升华现象最为剧烈。而另一侧，即背向木星的赤道地带，由于对流和热传导的作用，也将遭遇显著的水分流失。
NASA的欧罗巴快船探测器于2024年10月14日发射，预计2030年4月抵达木卫二轨道。（图片来源：NASA/JPL-Caltech）
不过，木卫二远离木星的北纬和南纬区域，水分损失的速率会相对较慢。在这些区域，可能会形成一个稀薄的水蒸气大气层，最多可维持2亿年。虽然相比地球数十亿年的生命演化历史，这不过是弹指一挥间，但对于一个红巨星系统而言，这已是宝贵的“黄金生存时间”。在那个遥远的未来，木卫二或许将成为太阳系最后的“生命绿洲”。
天文学家们还指出，即使生命最终未能在木卫二上存活，我们或许仍能在其他“红巨星系统”中寻找生命的蛛丝马迹。虽然人类目前尚未确认发现系外卫星，但已有一些令人期待的候选目标。未来，韦伯（JWST）的“宜居世界天文台”也许能解析这些遥远卫星的大气特征。虽然这种“末日生命”的场景听起来有些科幻，但它无疑拓展了我们寻找生命的视野，哪怕在即将熄灭的恒星周围，也许仍藏着最后的希望。
责任编辑：郭皓存
牧夫新媒体编辑部
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亚速尔群岛上空的彩虹气辉
图片来源：Miguel Claro (TWAN)
图片注释：Judy Schmidt
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