[导语]
一项针对木星冰卫星欧罗巴内部应力、潮汐效应及内部动力的新研究显示,该卫星海底缺乏支持强烈热液循环所需的活跃断层结构。这一结果被研究团队认为对欧罗巴海洋中的化学能供给及其潜在适居性具有重要意义。
欧罗巴海底被指“地质上几乎静默”
研究由圣路易斯华盛顿大学的保罗·拜恩(Paul Byrne)博士及其同事开展。团队通过数值建模评估了欧罗巴假设存在的地下海洋中可能发生的构造活动,并与地球海底以及土卫二(Enceladus)已知或推测的行为进行对比。
拜恩表示,如果能够用遥控潜艇直接探索欧罗巴海洋,团队的预测是“不会看到任何新的断裂、活跃的火山或从海底喷出的热水柱”。他称,从地质角度看,欧罗巴海底“几乎没有什么活动,一切都很安静”。在他看来,在类似欧罗巴的冰冷世界上,平静的海底很可能意味着海洋中缺乏生命。
模型纳入多种内部与外部应力来源
研究团队在模型中综合考虑了多种可能驱动海底构造活动的因素,包括:
- 木星引力造成的潮汐应力;
- 卫星整体收缩产生的全球性应力;
- 地幔对流带来的内部动力;
- 岩石与水相互作用引发的蛇纹石化过程。
研究结果显示,在当前阶段,这些过程都不太可能在欧罗巴海底产生足以驱动构造活动的应力,即便是在已经存在的断裂带上也是如此。

根据该研究,这意味着欧罗巴海洋中的水-岩相互作用很可能仅限于海底最上层几百米范围内,从而限制了通过此类相互作用为潜在生命提供化学能的空间和规模。
潮汐加热或不足以维持显著地质活动
欧罗巴被广泛认为在其冰壳之下存在一个全球性地下海洋。此前有研究提出,欧罗巴海底可能存在火山活动,但关于其是否存在类似地球板块构造或持续断层活动的证据一直有限。
拜恩指出,欧罗巴“可能存在一定的潮汐加热,这也是它没有完全冻结的原因”,并称该卫星在遥远的过去可能经历过更强的加热过程。但他同时表示,目前并未观测到类似木卫一(Io)那样喷发冰层的火山活动,而团队的计算结果也显示,现今的潮汐力量不足以在欧罗巴海底驱动任何显著的地质活动。
对潜在适居性的启示与后续研究方向
在地球上,构造活动通过海底及其以下的水-岩相互作用,为微生物等生命形式提供持续的化学能,被视为支持生命栖息地的重要机制之一。因此,行星或卫星上是否存在构造活动,常被视为评估其环境是否具备支持生命能力的一个关键线索。
在欧罗巴的情形下,新模型结果指向一个相对“安静”的海底环境,研究团队认为这对其海洋的化学能供给和潜在适居性构成约束。作者表示,未来研究将致力于获取欧罗巴地质和构造活动的更直接证据,以进一步检验这些模型推断。
该研究成果已发表于《自然通讯》(Nature Communications)杂志。论文题为《欧罗巴海底今天几乎没有活跃断层》(Europa’s seafloor today hosts little active faulting),作者为 P.K. Byrne 等,刊登于 2026 年第 17 卷第 4 期,DOI 为 10.1038/s41467-025-67151-3。
