小編整理: 木衛二(Europa),是木星的第六顆已知衛星,也是木星的第四大衛星。在1610年被伽利略發(fā)現后,由西門(mén)·馬里烏斯獨立發(fā)現。木衛二的公轉軌道距離木星第五近,稍微比月球小。木衛二是一個(gè)溫和的世界,表面覆蓋著(zhù)冰層,底層是一片海洋??茖W(xué)家認為,地球上海洋孕育了生命,因此對木衛二冰下海洋是否存在生命抱有濃厚興趣。
木衛二 木衛二(Europa,古希臘語(yǔ):Ευρ?πη),又稱(chēng)為歐羅巴,是 木星 的第六顆已知衛星,也是木星的第四大衛星。在1610年被 伽利略 發(fā)現后,木衛二由西門(mén)·馬里烏斯獨立發(fā)現。木衛二的公轉軌道距離木星第五近,稍微比月球小。 木衛二是一個(gè)溫和的世界,表面覆蓋著(zhù)冰層,底層是一片海洋??茖W(xué)家認為,地球上海洋孕育了生命,因此木衛二的冰下海洋可能是尋找地外生命的目標之一。木衛二主要由 硅酸鹽 巖石構成,具有水-冰地殼,可能有一個(gè)鐵-鎳核心。 木衛二擁有稀薄的大氣層,主要由氧氣組成。表面有大量裂縫和條紋,隕石坑相對較少。在 太陽(yáng)系 已知固體物體中,木衛二的表面是最光滑的。
概括介紹 木衛二比地球的衛星月球稍微小一點(diǎn),直徑達到3100公里,是太陽(yáng)系天體系統中的第六大衛星和第十五大天體。哈勃望遠鏡的觀(guān)察揭示出木衛二有一個(gè)含氧的稀薄大氣(1e-11巴)。
太陽(yáng)系中大約165顆衛星里只知道有7顆衛星(木衛一、木衛二、 木衛三 、 木衛四 、土衛二、 土衛六 和海衛一)擁有大氣層。不像地球的大氣中的氧,木衛二的氧并不是生物形成的。它最可能是由于太陽(yáng)光中的電荷粒子撞擊木衛二的冰質(zhì)表面而產(chǎn)生水蒸氣,然后分成氫氣和氧氣。 氫氣 脫離,留下了氧氣。 木衛二與 木衛一 的組成與 類(lèi)地行星 相似:主要由硅酸鹽巖石組成。但是與木衛一不同,木衛二其外層分布著(zhù)厚度達100公里的冰層,由于其存在內部能量源,冰下深處或擁有液態(tài)水世界,該天體表面非?!肮饣?,撞擊坑數量較少,這說(shuō)明“歐羅巴”星球的地質(zhì)構造比較活躍,從伽利略號發(fā)回的數據表明木衛二有內部分層結構,并可能有一個(gè)小型金屬內核。 2013年12月11日,美國NASA宣布,木衛二表面發(fā)現黏土質(zhì)礦物或可育成新生命。木衛二表面布滿(mǎn)了冰層,冰層溫度在零下26度左右冰層下有海洋,比地球最深的海洋還要深96公里。
2016年9月26日消息, 美國宇航局 專(zhuān)家杰夫·尤德稱(chēng),木衛二的 地下海洋 被認為是太陽(yáng)系中最有希望 存有生命的地方。
行星命名 木衛二由伽利略和 馬里烏斯 (Marius,Simon)于1610年發(fā)現,伽利略號還發(fā)現了一些木衛二擁有微弱磁場(chǎng)的證據(相當于木衛三的四分之一)。 木衛二(Europa):希臘神話(huà)中 腓尼基 (Phoenicia)公主歐羅巴(Europa),阿革諾耳(Agenor)的女兒。大神 宙斯 ( Zeus )化作一頭白色的公牛將其劫至 克里特島 (Crete),并與她生下了三個(gè)兒子: 彌諾斯 (Minos)、拉達曼堤斯(Rhadamanthys)和 薩耳佩冬 (Sarpedon)。 歐羅巴是希臘神話(huà)中的一位美麗的 腓 尼基公主,其他三顆 伽利略衛星 也被馬里烏斯以希臘神話(huà)人物分別命名為伊奧(Io,木衛一)、蓋尼米德( Ganymede ,木衛三)和 卡利斯托 ( Callisto ,木衛四),這四個(gè)人物皆以俊美著(zhù)稱(chēng)。但是在20世紀中葉以前,相當長(cháng)的一段時(shí)期內,這一套命名并未被天文學(xué)家所認可。早期的文獻中多以位置編號將“歐羅巴”稱(chēng)作“木衛二”。1892年發(fā)現了 木衛五 ,比之前已知的所有 木星衛星 都更靠?jì)取?979年 旅行者號探測器 又發(fā)現了三顆內側衛星,至此,“歐羅巴”的位置排到了 第六。盡管如此,編號名仍然承襲下來(lái),并偶有使用中文因對音等問(wèn)題,亦通行以“木衛二”指稱(chēng)“Europa”。
行星特征 組成
木衛二與木衛一的組成與類(lèi)地行星相似:主要由硅酸鹽巖石組成。但是與木衛一不同,木衛二有一個(gè)薄薄的冰外殼。從伽利略號發(fā)回的數據表明木衛二有內部分層結構,并可能有一個(gè)小型金屬內核。但是木衛二的表面不像一個(gè)內層太陽(yáng)系的東西,它極度的光滑:只能看到極少的數百米高的地形。凸出的記號看來(lái)只是反照率特性或是一些不大的起伏。
外觀(guān)
木衛二的表面照片與地球海洋上的冰的照片相似。這可能是因為木衛二表面的冰以下有一層液態(tài)的水,或許有50千米深,由 引潮力 帶來(lái)的熱量保持液態(tài)。若假設成立,這將是除地球之外,太陽(yáng)系中唯一一個(gè)有大量的液態(tài)水存在的地方。 木衛二最醒目的外觀(guān)是遍布全球的一串串十字條紋。較大的一個(gè)向外擴散到淡色物質(zhì)地帶,長(cháng)近20千米。最近的有關(guān)它們的起源理論是:它們由一連串 火山噴出物 或噴泉產(chǎn)生。 來(lái)自伽利略號兩次接近木衛二發(fā)回的圖片看來(lái)驗證了早期的理論:木衛二上的環(huán)形山很少,只發(fā)現三個(gè)直徑大于5千米的環(huán)形山。這表明它有一個(gè)年輕又活躍的表面。然而,旅行者號做了一小部分的表面高清晰度地圖,木衛二的表面精確年齡是一個(gè)懸而未決問(wèn)題。但一些活動(dòng)很顯然正在發(fā)生,有些區域看來(lái)很像春天到來(lái)時(shí)兩極海洋處冰塊融化的情景。木衛二表面和內部的確切性質(zhì)還不很清楚,但有一個(gè)表面“海洋”的確切證據。
木衛二是太陽(yáng)系中另一顆與眾不同的衛星。木衛二是太陽(yáng)系中最明亮的一顆衛星,它之所以顯得如此明亮是由于它表面有一層厚厚的冰殼,這層冰殼上布滿(mǎn)了隕石撞擊坑和縱橫交錯的條紋。木衛二的內部很可能是非?;钴S的,在冰殼下面很可能隱藏了一個(gè)太陽(yáng)系中最大的液態(tài)水海洋,這個(gè)海洋中極有可能存在著(zhù)生命。
大氣
1994年, 哈勃空間望遠鏡 的Goddard高解釋度 光譜儀 觀(guān)測到,木衛二的表面包裹著(zhù)一層主要由氧構成的極其稀薄的大氣(1地表氣壓約1微帕)。在已知的太陽(yáng)系的所有衛星當中只有七顆具有大氣層(其他六星為木衛一、木衛四、土衛二、木衛三、土衛六 和 海衛一)與地球不同,木衛二大氣中的氧是非生物來(lái)源的。很可能是 帶電粒子 的撞擊和陽(yáng)光中的紫外線(xiàn)線(xiàn)的照射使木衛二表面冰層中部分 水分子 分解成氧和氫,氫因原子量低而逃逸,原子量相對較高的氧則被保留下來(lái)。 軌道
木衛二與木星之間的平均距離為 670,900 千米,公轉一周只需三天半的時(shí)間。它的軌道十分接近正圓, 偏心率 僅0.009。跟其他的伽利略衛星一樣,木衛二也被 潮汐鎖定 ,因而有一個(gè)半球永遠朝向木星。由木星和其他衛星不同方向的重力牽引所轉化成的熱和能量為有可能發(fā)生的,冰層內部液化成海洋,以及驅動(dòng)表層下的地質(zhì)運動(dòng)提供了必要的條件。
地質(zhì)結構 木衛二的主體構成與類(lèi)地行星相似,即主要由硅酸鹽巖石構成。它的表面由水覆蓋,據推測厚可達上百千米(上層為凍結的冰殼,冰殼下是液態(tài)的海洋),1995到2003年期間環(huán)繞木星進(jìn)行科學(xué)考查的伽利略號飛船所采集到的磁場(chǎng)數據表明,木衛二在木星磁場(chǎng)的影響下自身能夠產(chǎn)生一個(gè)感應磁場(chǎng),這一發(fā)現暗示著(zhù),其表層內部很可能存在與咸水海洋相似的傳導層 ,木衛二可能還有一個(gè)金屬性的鐵核。 表面特征
木衛二的表面大體光滑,很少有超過(guò)幾百米的起伏, 不過(guò)在某些地區也可以觀(guān)測到接近一公里的落差。木衛二是太陽(yáng)系中最光滑的天體。它那些顯眼的縱橫交錯的紋路,也就是所謂的返照特色,是由低淺的地形所造成。由于撞擊坑非常少,木衛二是返照率最高的衛星之一。這也暗示了它的表面是相當“年輕”和“活躍”的;基于對木衛二可能經(jīng)受的彗星撞擊頻度的估算,它的“表面”年齡大概在2千萬(wàn)到1億八千萬(wàn)年之間。
木衛二表面最突出的 特征就是那些張牙舞爪地布滿(mǎn)整個(gè)星球的暗色條紋。近距離觀(guān)測表明,條紋兩側的板塊有相向移動(dòng)的現象。大一點(diǎn)的條紋橫向跨度可達20公里,可以觀(guān)察到這些寬條紋的深色部分和板塊外緣有模糊過(guò)渡。規則的紋路,以及寬條紋夾有淺色的細紋,這些形態(tài)很可能是由表層冰殼開(kāi)裂較溫暖的下層物質(zhì)暴露而引起的冰 火山噴發(fā) 或間歇泉所造成。這與在地球上的海脊有著(zhù)相似的效果。據推想,大部分的裂痕是由木星所施加的強大的潮汐壓力所造成;由于木衛二已被潮汐鎖定,它總是保持一個(gè)方向對著(zhù)木星,固定的壓力模式應該可以形成特定的可預測的破裂式樣。然而在木衛二表面上只有新近出現的裂痕才符合預測的式樣,其他的裂痕可以向各個(gè)方向延伸,年代越久遠的就越是如此。一個(gè)較合邏輯的解釋是,木衛二其表層的自轉速度要略快于其內部,冰面下的海洋將外殼與更下層的地幔分隔開(kāi),冰殼在木星的重力牽扯下被撕裂。對比旅行者號和伽利略號拍攝的照片可測算出,大約每10,000年木衛二的外殼會(huì )比其內部多自轉一周。 木衛二另一個(gè)顯著(zhù)的特征就是遍布 四野 的或大或小或圓或橢的暗斑,拉丁文作 lenticulae ,義為“雀斑”。這些暗斑有的突起如穹有的凹陷如坑有的平坦如鏡,也有的紋理紛糅粗糙。突起的小丘多頂部平整,顯見(jiàn)著(zhù)原本是與周遭的平原一體,受推擠上抬而形成。據推想,暗斑的形成是下層溫度較高的“暖冰”在透刺(diapir)作用下向上涌升而穿透表層的“寒冰”所致,其運動(dòng)機理與(地球)地殼內部的熔巖窨(magma chamber)相似。光滑的暗斑是“暖冰”沖破表殼時(shí)有融水滲出所造成,那些粗糙雜錯的斑痕(又被稱(chēng)作“混沌”(chaos)區域,如康納馬拉混沌)是由大量細小的表殼碎片鑲嵌在暗色的圓丘中所構成,就像是極地海洋中漂浮 的冰山(地球)。 冰下海洋
木衛二的表面溫度在赤道地區平均為110K(-163 ℃), 兩極更低,只有50K(-223 ℃),所以表面的水是永久凍結的。但是 潮汐力 所提供的熱能可能會(huì )使表面冰層以下的水保持液態(tài)。這個(gè)猜想最初由針對 潮汐熱 的一系列推測所引發(fā)(略為偏心的軌道和木衛二與其他伽利略衛星之間的軌道共振所產(chǎn)生的后果)。 據推測木衛二的地形特征意味著(zhù)冰下海洋的存在。有學(xué)者將木衛二表面極富特色的混亂地帶解釋為下層海水滲出地表而造成。但是這一解釋爭議極大,多數對木衛二進(jìn)行研究的地質(zhì)學(xué)家更傾向于支持一個(gè)被稱(chēng)作“厚冰”模型的理論,他們認為即便存在這樣的海洋,也幾乎不可能對表面造成直接的影響。對冰殼厚度的估算也存在相當大的分歧,有認為是幾千米的,也有認為是數十千米的。
如果身處木星的衛星木衛二,可以看到高達200千米的壯觀(guān)噴泉。這可能是木衛二冰凍表面下隱藏著(zhù)一個(gè)巨大海洋的最好證據。美國和德國研究人員2013年12月12日在《科學(xué)》雜志上報告說(shuō),他們利用哈勃太空望遠鏡于2012年11月和12月以及1999年所拍攝的圖像,確定在木衛二 南半球 的兩個(gè)不同區域有著(zhù)過(guò)多的氫和氧,而解釋只有一個(gè),那就是這些氫和氧是從木衛二噴射出來(lái)的水被電解而來(lái)。 木衛二上的噴泉間歇性地噴發(fā),每次噴發(fā)時(shí)間約7小時(shí)。由于這種現象在木衛二距離木星最遠處出現,在最接近木星時(shí)消失,研究人員推測,木星對木衛二的 潮汐引力 發(fā)揮了重要作用,它可能導致木衛二表面冰層在最遠點(diǎn)時(shí)出現裂縫,而噴泉就從這些裂縫中噴射而出,當到達木星近點(diǎn),這些裂縫則逐漸閉合。噴泉的出現說(shuō)明木衛二冰凍表層的部分區域可能很容易被內部的海洋“突破”,而這對將來(lái)探索木衛二是否宜居具有重要意義。因為這種間歇性的噴泉會(huì )將木衛二表面和深層的物質(zhì)噴向高空,將來(lái)研究木衛二成分就無(wú)需在冰層上鉆孔。 木衛二上的噴泉可能類(lèi)似于 土星 的衛星土衛二上的噴泉, 土衛二 上的噴泉是從非常狹窄的裂隙中逃逸出的高壓水汽排放所致。不過(guò)木衛二上的重力比土衛二大12倍,因而木衛二的噴泉不會(huì )像土衛二那樣大部分逃逸到太空中,而是噴發(fā)到201千米的高度時(shí)落回木衛二表面。 長(cháng)久以來(lái),許多科學(xué)家認為木衛二是太陽(yáng)系中除地球外最有可能存在生命的星球,這是因為在木衛二表面冰層下隱藏著(zhù)一個(gè)巨大海洋,而有液態(tài)水就有可能存在生命。美國航天局2013年12月11日還宣布,在木衛二表面首次發(fā)現了黏土型礦物,這意味著(zhù)木衛二可能存在對形成生命至關(guān)重要的有機物。
撞擊坑
木衛二表面為數不多的幾個(gè)大形的撞擊坑就是支持“厚冰”模型的最佳證據。最大的一個(gè)撞擊坑被若干同心圓圈所環(huán)繞,坑內被新鮮的冰填充得相當平整。以此為基礎再結合對潮汐力所生成的熱能的估算,所推測出冰殼厚度在10到30千米之間,這就意味著(zhù)冰下的海洋可能深達100千米。伽利略號軌道飛行器還觀(guān)測到,木衛二在通過(guò)木星巨大的磁場(chǎng)時(shí)自身會(huì )產(chǎn)生一個(gè)強度呈周期性變化的弱磁場(chǎng)(其強度與木衛四接近,約為木衛三磁場(chǎng)的四分之一)。有猜測認為,冰下咸水海洋中的極性離子是該磁場(chǎng)的成因。另有光譜分析的證據表明,木衛二表面裂痕中微顯淡紅色的物質(zhì)有可能是從冰下滲出的海水揮發(fā)后沉積下來(lái)的鹽(比如 硫酸鎂 ), 硫化氫 也是這一現象的一個(gè)合理的解釋。但是,由于這兩種物質(zhì)的 純凈物 都是無(wú)色或白色的,別的一些物質(zhì)也被用于解釋淡紅色的成因,比如含有 硫磺 的混合物等。 相關(guān)數據
發(fā)現者
伽利略
馬里烏斯
軌道平均半徑
671,034 km
離心率
0.0094
遠地點(diǎn)
677,300 km (0.00453 AU)
3.551181041 d
軌道周長(cháng)
4,216,100 km (0.028 AU)
最大公轉速度
13.871 km/s
平均公轉速度
13.741 km/s
最小公轉速度
13.613 km/s
所屬行星
平均直徑
3,121.6 km
表面積
3.1×107 km2
體積
質(zhì)量
4.80×1022 kg
平均密度
3.014g
表面重力
1.314 m/s2 (0.134 g)
逃逸速度
2.025 km/s
自轉周期
與公轉同步
赤道轉速
zero
0.67
反照率
5.3
冰火山
木衛二的質(zhì)量太小,以至于木星的其他衛星的引力嚴重影響到它。在木星和木星其他衛星的引力牽引下,在木衛二上出現了 潮汐摩擦力 ,使木衛二升溫,從而使冰和液態(tài)水從木衛二表面噴發(fā),場(chǎng)面非常壯觀(guān)。 就像地球上的火山那樣,只不過(guò),木衛二上的冰火山噴發(fā)的是冰和液態(tài)水。 冰川
木星的第一顆衛星上有火山,而第二顆衛星木衛二上卻有冰川,與木衛一截然相反,這使科學(xué)家們感到困惑不解。木衛二是一個(gè)寧靜 的世界。它的地勢非常平坦,最高的丘陵才50米。它的表面覆蓋著(zhù)一層晶瑩剔透的冰層??茖W(xué)家收到了 宇宙探測器 “旅行者”2 號發(fā)回的照片,通過(guò)研究,推測木衛二有一個(gè)帶冰殼的固體核心,而且在冰殼和核心之間,可能有一層液態(tài)水。正是這樣的構造,形成了木衛二平坦的地形,并使它承受了 隕石 以及小行星的撞擊而不變形。天文學(xué)家史蒂文森等人計算了木衛二的熱耗散,證實(shí)在核心和冰殼之間確實(shí)存在一個(gè)液態(tài)水層。他們通過(guò)幾種不同模式的實(shí)驗,得出了木衛二在25千米深的冰層下,存在著(zhù)一個(gè)地下海洋的結論。 海洋
美國航宇局 伽利略號木星探測器 最新發(fā)回的圖像表明,木星的衛星木星二上有大量的液態(tài)水,它表面上的冰幔只有1~2公里厚,并有內部火山熱源存在。這是迄今為止關(guān)于某個(gè)地外天體上有液態(tài)水存在的最強有力的證據,也增大了人們搜尋到 地外生命 的可能性。如果木衛二真如科學(xué)家們設想的那樣還存在著(zhù)有機化合物,那么它就滿(mǎn)足了生命存在的條件。 伽利略探測器在離木衛二僅586公里處飛過(guò)時(shí)拍攝的照片顯示,似乎有是一些冰山漂浮在被冰覆蓋的海面上。這些冰山最大的有13公里寬,可以明顯地看出是從帶溝槽的地帶上斷裂下來(lái)的??茖W(xué)家們對于照片上的特征與地球北極區照片的相似程度感到吃驚。伽利略早先發(fā)回的圖像曾表明木衛二有表面運動(dòng)現象,但運動(dòng)特征的尺度約有80公里,可能歸結于無(wú)液體參與的板塊運動(dòng)。這次發(fā)現的冰山是漂浮在液體上,而不是在具有可燃性的地幔上。
從冰山投下的陰影可以算出它們比周?chē)谋8叱?00~200米。假如同地球上一樣,冰的密度比液態(tài)水低約10%,那么冰山約90%的部分應在冰面以下。這就是說(shuō),冰山的厚度應在1~2公里。
在照片上這片凍結的海面上只找到了兩處撞擊坑,說(shuō)明這里的形成年代可能還不到100萬(wàn)年。這增加了這片區域是新形成的、還存在液態(tài)水的可能性,而且這種現象在木衛二的其它地方可能也存在。新發(fā)現的證據表明,木衛二的整個(gè)表面年輕幾個(gè)數量級。估計是利用分辨率不足1公里的大范圍圖像,根據大型撞擊坑(直徑約10公里左右)的數目做出的,但某些這種“撞擊”坑的近視圖像顯示它們實(shí)際上是由木衛二內部現象引起的表面再造過(guò)程形成的。例如,在70米分辨率的近視圖像上看得很清楚的一個(gè)多邊形凹陷在大范圍圖像上就被錯認為是一處撞擊坑。
高分辨率還使得研究人員能夠數出數量較多的小型撞擊坑(直徑0.1~1公里)的數目,這些數據使撞擊坑尺寸/ 密度分布比按10億年表面壽命估計的數值低3個(gè)數量級。這意味著(zhù)該衛星的某些區域比原來(lái)估計的年齡低1000倍。要把撞擊坑數目轉化為木星表面年齡數據不是件容易的事,原因是人們對木星附近流星通過(guò)量的了解不像對地球附近那樣充分。
地下鹽湖
美國宇航局發(fā)現在木星的衛星——木衛二的冰層下方存在一個(gè)巨大的咸水湖泊,其水量大致相當于北美地區著(zhù)名的 五大湖的水量總和。 這個(gè)新發(fā)現的湖泊位于木衛二的地表冰層下方大約3公里處,它代表了太陽(yáng)系中人類(lèi)發(fā)現的最新一處潛在的生命孕育所,同時(shí)也被認為是除了地球之外太陽(yáng)系中最適合生命生存的環(huán)境之一。
科學(xué)家利用伽利略號探測器拍攝的圖像與地球上高緯度冰山漂浮地區和冰蓋地區圖像進(jìn)行對比分析,初步證實(shí)“混雜地貌”(由伽利略號探測器所拍攝的圖像上那些曾經(jīng)讓人困惑的兩個(gè)大致呈現圓形,似乎崎嶇不平的區域)是漂浮的冰山相互碰撞形成的無(wú)規則聚合體,但是要想進(jìn)一步確認這一發(fā)現,科學(xué)家們還需要更加詳盡的數據,這就需要借助攜帶有能夠穿透冰層雷達的探測器進(jìn)行近距離觀(guān)察。美國宇航局正在考慮在2022年之前發(fā)射一艘這樣的飛船,攜帶專(zhuān)門(mén)設備抵近木衛二展開(kāi)考察。
木衛二的冰層下方可能還存在更多其它未被發(fā)現的湖泊??紤]到這些冰下湖的上覆冰層在某些地區可能比較薄,厚度僅有數十米,這就為未來(lái) 探尋這些湖泊中潛在的生命跡象提供了很大的便利。這種較小的冰層厚度可能意味著(zhù)未來(lái)或許將有更多的機會(huì )可以在這里著(zhù)陸,并獲得來(lái)自這些冰下湖的沉積取樣用以研究。 光滑解釋
木衛二是不是像木衛一一般被引潮力“摩擦”加熱?多少程度?是不是在冰下隱藏了什么火山作用呢?據英國 有關(guān)媒體報道稱(chēng),為了更深入地研究這顆木星的天然衛星,科學(xué)家們還計劃發(fā)射探測器前往木衛二進(jìn)行近距離觀(guān)測研究??茖W(xué)家們之所以對木衛二存在著(zhù)濃厚的研究興趣,是因為他們認為木衛二厚密的冰層底下存在著(zhù)大量的液態(tài)水。美國科學(xué)家們繪制出的這張木衛二地質(zhì)圖將幫助科學(xué)家們更多地了解這顆衛星的地質(zhì)演化史和確定今后對其進(jìn)行深入研究的基本方向。這張地質(zhì)圖是科學(xué)家們依據“伽利略”號和“旅行者2號”探測器獲取的資料繪制的。 眾所周知,1998年-2003年,“伽利略”號和“旅行者2號“分別對木星及其衛星進(jìn)行了較近距離的探測研究。根據獲取的資料科學(xué)家們推斷稱(chēng),木衛二表面的地質(zhì)歷史相對年輕但富于變化,同時(shí)木衛二上很少有火山活動(dòng)。它上面存在的諸多巨型裂谷很可能是木星強大的引力所致。據亞利桑那大學(xué)行星地質(zhì)學(xué)教研室主任勞恩-格里利表示,繪制木衛二地質(zhì)圖最大的困難在于科學(xué)家們是否信任探測器發(fā)回的有關(guān)探測資料。
“旅行者-2”號探測器所拍攝的木衛二表面照片清晰度為每像素2公里。而“伽利略”號在圍繞木星及其衛星飛行時(shí)所拍攝的照片清晰度可達每像素12.6-0.23公里。在繪制這張木衛二地質(zhì)圖時(shí)科學(xué)家們綜合了這兩枚探測器提供的數據資料。認為木衛二上存在有關(guān)生命的科學(xué)家們還持有這樣的觀(guān)點(diǎn),木衛二擁有生命誕生所必需的一切條件,那就是它上面存在著(zhù)液態(tài)水、豐富的能源(主要指木星的強大引力)和有機化合物。如果木衛二上真存在生命,那么這些生命將類(lèi)似于地球深海熱水條件下生存的有機體。 2015年后科學(xué)家們將向木星及其衛星發(fā)射一枚專(zhuān)門(mén)的探測器。勞恩-格里利和來(lái)自美國局噴氣推進(jìn)實(shí)驗室的羅伯特-帕帕拉爾多將率領(lǐng)數十名天文專(zhuān)家來(lái)研究如何去探測木星系統,包括探測器沿怎樣的飛行軌道飛行、將搭載哪些科研儀器和設備等??茖W(xué)家們還希望向木衛二發(fā)射一枚配備有機器人的探測器,以便于能夠深入木衛二冰層以下研究其地下水。不過(guò),這一想法實(shí)施起來(lái)非常困難,因為木衛二表面覆蓋的冰層可能達20公里厚。
據英國科學(xué)家們約翰-扎爾 涅 茨 基稱(chēng),欲研究木衛二必須得先發(fā)射軌道探測器以探知冰層以下到底是什么,然后再利用其它探測器去探個(gè)究竟。
木衛二表面以下發(fā)現液態(tài)水
科學(xué)家們發(fā)現木衛二的極地旋轉軸偏移了近90度,像這樣的極端變化表明在木星冰殼表面之下蘊藏著(zhù)液態(tài)海洋,這將進(jìn)一步說(shuō)明木衛二很可能孕育著(zhù)地外生命體。這項研究是由卡內基研究所、月球和行星研究協(xié)會(huì )和加州大學(xué)圣克魯茲分校的科學(xué)家聯(lián)合負責的,該研究報告發(fā)表在《自然》雜志上。
卡內基研究所地磁部的伊薩姆 氰 禚 蘇亞馬是該聯(lián)合研究小組成員之一,他使用“航行者”號、“伽利略”號和“新地平線(xiàn)”號宇宙飛船拍攝的圖片繪制了木衛二表面上直徑超過(guò)500公里的大型弧狀盆地。據悉,木衛二的半徑為1500公里,略微地比月球要小一些。
通過(guò)對比木衛二極地旋轉軸偏移施壓形成的盆地斷裂地形特征,研究人員測量極地旋轉軸偏移了80多度,之前旋轉軸位于當前赤道旁10度左右位置。
木衛二極地旋轉軸猛烈的偏移很可能是由于極地表面以下存在著(zhù)厚厚的冰層。馬特蘇亞馬說(shuō),“旋轉體需要在最大程度的旋轉軸變化基礎上尋求穩定平衡。對于木衛二而言,其外殼的厚度不一致將導致很大程度上的不平衡,因此木衛二在運行中必須改變旋轉軸尋求新的穩定狀態(tài)?!?/span>
像這樣的變化被稱(chēng)為“真實(shí)極地偏移”,并不像由于板地筑造學(xué)上的視覺(jué)漂移。在地球、火星和土星的土衛二上也存在著(zhù)真實(shí)極地偏移。馬特蘇亞馬稱(chēng),我們的研究也將木衛二列入其中,這說(shuō)明我們需要對這顆行星進(jìn)行更多的重新定位研究。
同時(shí)這項研究暗示著(zhù)木衛二內部有液態(tài)水存在,科學(xué)家基于宇宙飛船拍攝的照片曾猜測這顆行星有廣闊的地下海洋,這些照片揭示木衛二表面以下有斷裂的冰表面。木衛二重力作用形成的潮汐力可將地下冰殼海洋加熱成為熱態(tài)水,即使地下海洋切斷了太陽(yáng)能來(lái)源,但是熱量和液態(tài)水也有可以孕育生命。
木衛二可能存在魚(yú)類(lèi)生命
2009年11月,美國亞利桑那大學(xué)科學(xué)家理查德-格林博格等人經(jīng)研究發(fā)現,木衛二可能存在類(lèi)似于魚(yú)類(lèi)的生命,如今許多科學(xué)家都相信,木衛二表面沒(méi)有陸地,而在厚厚的冰層之下存在著(zhù)一個(gè)覆蓋全球的海洋,海洋深度大約為160公里。格林博格的最新研究表明,木衛二的海洋正在吸收大量的氧氣,它所吸收的氧氣量比此前的模擬預測結果還要多得多??茖W(xué)家認為,這些氧氣足夠支持多種生命形態(tài)的存在,從理論上講,木衛二海洋中至少應該存在300萬(wàn)噸類(lèi)魚(yú)生物。格林博格解釋說(shuō),“盡管目前還不能說(shuō)那里肯定存在生命,但我們至少知道那里的物理環(huán)境支持生命的存在?!?/span>
美國伍茲海爾深海生態(tài)學(xué)家蒂莫西-尚克認為,木衛二的海底環(huán)境與地球海洋底部的“熱液出口”具有極大的相似性。眾所周知,地球海底熱液出口處存在著(zhù)許多生命形態(tài)。因此尚克堅持認為,“如果木衛二上沒(méi)有生命,那才是奇怪的事?!?/span>
探索發(fā)現
飛掠觀(guān)測 有關(guān)木衛二的大多數知識都獲取自旅行者和伽利略?xún)纱稳蝿?wù)中的飛掠觀(guān)測(flyby)。
計劃一
雄心勃勃的木星軌道器計劃已于2005年取消,但是還有各種各樣針對木衛二的未來(lái)探索任務(wù)的議案被不斷地地提出。
2006年NASA(美國航空暨太空總署)的預算中編列了應 美國國會(huì ) 的口頭提請為未來(lái)的環(huán)航木衛二計劃而建立基金。在設想中,該計劃的任務(wù)包括:通過(guò)重力和高度的測量手段確認木衛二的表面冰殼下是否存在海洋;大范圍地對地表進(jìn)行高解析拍攝,通過(guò)光譜分析以確認其表面物質(zhì)的化學(xué)成分;以及利用穿冰雷達對冰層進(jìn)行穿透探測等。該計劃甚至考慮讓飛船攜帶一個(gè)小型的著(zhù)陸裝置,利用此裝置直接分析木衛二表面的化學(xué)成分,同時(shí)采集地震波數據以確定冰層的厚度和活躍程度。然而不可確知該計劃是否有切實(shí)啟動(dòng)的可能,NASA2007年度的預算編列中就沒(méi)有這項資金。 計劃二
另一個(gè)可行的計劃是使用與 深度撞擊 (DI)計劃相似的撞擊器。用撞擊器猛烈撞擊木衛二表面以激起碎屑煙霧,讓一艘小型飛船穿過(guò)煙霧收集碎屑。因無(wú)須從木星或木衛二的環(huán)航軌道上發(fā)射 著(zhù)陸器 ——當然也省略了從衛星上重新起飛的步驟——燃料的消耗將大大縮減,故而該設想被看成是最經(jīng)濟的方案之一。 其他
還有一些更大膽的設想,比如發(fā)射一個(gè)著(zhù)陸器尋找凍結在冰殼淺層的可能的生命跡象,或者直接深入內部對冰下海洋進(jìn)行探查。提案之是派遣一個(gè)被稱(chēng)作“融探”(Melt Probe)的巨型核動(dòng)力探測器(穿冰機器人——cryobot),用它融冰打孔,一直鉆入到冰下海洋,接觸到水后再釋放一個(gè)自主運行的水下行走器(涵泳機器人——cryobot)。這個(gè)裝置可以將收集到信息傳送回地球。穿冰和涵泳機器人都要經(jīng)過(guò)嚴格的消毒,以避免將可能從地球攜帶的有機質(zhì)誤認作當地的生物,并杜絕對冰下海洋的污染。這一議案尚未進(jìn)入嚴肅籌劃的階段。
Cryobot在 南極洲 經(jīng)過(guò)了測試。隨著(zhù)鉆頭通過(guò)產(chǎn)生的熱量融化冰層,探測器會(huì )“越陷越深”。融化冰層從理論上講是個(gè)不錯的概念,但如果探測器碰到冰層深處的東西,比如大塊石頭,它將陷入其中不可自拔。如果不能融化冰層,那么探測任務(wù)將就此走向終結。香港理工大學(xué)和匈牙利格拉茲威爾特勞姆福斯特研究所設計出將鉆探技術(shù)和融化方法完美融為一體的創(chuàng )新方法。他們提出的“熱鉆”(thermal drill)系統原型機在實(shí)驗中表現不俗,實(shí)驗結果刊登在2008年7月出版的《行星和空間科學(xué)》雜志上。
重大發(fā)現 2016年9月27日,NASA宣布了一個(gè)重大發(fā)現,科學(xué)家們觀(guān)測到木星的第四大衛星“木衛二歐羅巴”有水汽噴發(fā),而有水就有可能有生命存在。
哈勃望遠鏡觀(guān)測到歐羅巴表面的水蒸氣柱沿7 點(diǎn)鐘方向 向外噴出。這是木衛二冰層下有液態(tài)海洋的強有力證據,能為孕育生命創(chuàng )造有利條件。 研究者們計算了歐羅巴的海洋中,當海水與巖石相互作用時(shí)可能產(chǎn)生的氫氣的含量,這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為 蛇紋石化 作用。在此過(guò)程中,水滲透入礦物顆粒之間的空隙并與巖石發(fā)生反應,形成新的礦物質(zhì)并釋放氫氣。 研究者們認為:隨著(zhù)時(shí)間的推移,歐羅巴海底會(huì )有一些裂縫,因為從這顆星球形成數十億年以來(lái),它的巖石內部依舊保持著(zhù)低溫。新的裂縫將新鮮的巖石暴露給海水,然后更多的產(chǎn)生氫氣的化學(xué)反應就此發(fā)生。
生命之謎 人類(lèi)移居的可能性
2009年年底,美國亞利桑那大學(xué)科學(xué)家理查德 格林伯格發(fā)表論文指出,木衛二的海洋中至少應該存活著(zhù)300萬(wàn)噸似魚(yú)復雜生物。這將13年前科學(xué)家們提出的木衛二生命假說(shuō)又向前推進(jìn)了一步。木衛二是1610年由伽利略發(fā)現的,航天器對木衛二的探測表明,它的外殼冰層下可能有海洋,有了海洋就意味著(zhù)其中可能有生命存在??茖W(xué)家們一直在設法揭開(kāi)其生命之謎,
人類(lèi)能否在木衛二“歐羅巴”星球上生活?來(lái)自美國宇航局的專(zhuān)家認為這顆木星具有較大的“宜居”潛力,未來(lái)可能適合人類(lèi)居住。下一步,科學(xué)家將發(fā)射探測器對木衛二的冰下海洋進(jìn)行調查,確定其厚度和分布情況,有研究認為木衛二的海洋可能與地球相似,也具有一定的鹽度。 美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗室 博士羅伯特·帕帕拉多認為派遣探測器降落木衛二表面是一個(gè)非常有遠見(jiàn)的行星科學(xué)目標,同時(shí)也是一個(gè)困難的技術(shù)挑戰。 一篇來(lái)自《 天體生物學(xué) 》期刊的文章詳細描述了未來(lái)木衛二探索任務(wù)的三個(gè)主要目標:第一,至少要在兩個(gè)不同深度上監測木衛二海水鹽度、有機物質(zhì)以及其他污染物等;第二,調查木衛二冰殼、海洋物理環(huán)境以及表層物質(zhì)磁學(xué)特性;第三,科學(xué)家希望探測器能傳回木衛二表面地表特征的照片。木衛二被稱(chēng)為“歐羅巴”星球,其表面有著(zhù)各種各樣奇怪的地形,酷似仙境,根據伽利略探測器的觀(guān)測數據,科學(xué)家依然不了解該天體表面上錯綜復雜并交織在一起的“神秘細線(xiàn)”,派遣探測器登陸木衛二可以解決許多關(guān)鍵問(wèn)題。 2013年3月,科學(xué)家認為有充分的證據顯示木衛二的冰凍表面下?lián)碛芯薮蟮南趟Q?,冰下海洋與表面還存在化學(xué)物質(zhì)的交換,使得海洋中的化學(xué)物質(zhì)更加豐富。加州理工學(xué)院天文學(xué)家麥克·布朗教授認為能量可以從這些化學(xué)循環(huán)通道中進(jìn)入木衛二的冰下海洋中,這對生命而言是非常重要的。
木衛二上是否有海洋
航天器對木衛二的探測表明,其上可能有海洋。正因如此,在對木星衛星的探測中,科學(xué)家們最重視的就是木衛二。
早在1979年,旅行者1號和2號探測木星時(shí)就發(fā)現,木衛二像個(gè)冰與 奶油巧克力 混合的大 球體 ,表面上分布著(zhù)彎曲條紋??茖W(xué)家們分析研究木衛二的照片和探測資料后提出,該衛星表面覆蓋著(zhù)5000米厚的冰層,冰層下面可能有一個(gè)深達50千米的海洋。 從1996年伽利略號在距離木衛二16萬(wàn)千米處拍攝的照片上看,這顆星球呈現出冰殼狀,表面裂縫交錯,像地球兩極的浮冰,說(shuō)明冰層曾受到巨力的作用??茖W(xué)家們研究后認為,這種力是由木衛二和木星及其他三顆伽利略衛星之間的引力形成的潮汐力,其作用不僅形成木衛二的表面特征,還使其內部的水以液態(tài)存在。
1996年末,伽利略號從距離木衛二688千米處經(jīng)過(guò)時(shí)拍攝的照片顯示,木衛二表面有水流存在??茖W(xué)家們說(shuō),這種現象表明木衛二內核很熱,大量熱能從火山口或熱泉眼噴發(fā)出來(lái),導致表面部分冰層融化。
1997年1月,伽利略號用 磁強計 對木衛二的磁場(chǎng)進(jìn)行的探測顯示,木衛二只能有一個(gè)內磁場(chǎng)才能解釋獲得的結果。這個(gè)內在導電層的 導電率 必須和含鹽海水一樣強。由此科學(xué)家們再次得出木衛二上可能有海洋的推論。同時(shí),發(fā)回的新照片表明,木衛二表面裂縫位置發(fā)生了變化,說(shuō)明很可能是表層下的海洋流動(dòng)造成的。 1997年2月,伽利略號從距離木衛二586千米處飛過(guò)時(shí)拍攝的照片顯示,木衛二表面最大的冰山寬達13千米,高為100~200米。美國科學(xué)家史蒂文等人認為,由于木星對木衛二內核的引力作用,使其冰幔下面的水保持液體狀態(tài),成為深達幾千米的海洋。1998年12月伽利略號拍攝的照片顯示,木衛二南部有一條長(cháng)達800米的裂縫。
2000年1月,伽利略號從距離木衛二351千米處掠過(guò)時(shí)發(fā)現,木衛二地磁北極點(diǎn)位置頻繁移動(dòng)??茖W(xué)家們認為,這是木衛二含鹽海洋在冰層下流動(dòng)形成電磁場(chǎng)引發(fā)的結果。
在研究了木衛二表面裂縫照片之后,2002年9月格林伯格研究小組宣稱(chēng),木衛二冰層較薄,觀(guān)測到的表層裂縫可使氣體、熱量和有機物質(zhì)接觸到表層下面可能存在的水。這種情況顯示,木衛二可能存在的海洋同地球上的 北冰洋 相似。既然北冰洋能通過(guò)冰層的裂縫接觸空氣和熱量,那么木衛二上的海洋也能通過(guò)冰層裂縫與外界接觸。 科學(xué)家們依據 旅行者2號 和伽利略號獲取的資料,于2007年繪制出的首張木衛二全球 地質(zhì)構造圖 揭示,其表面地質(zhì)構造比較年輕且富于變化。2008年,科學(xué)家們發(fā)現,木衛二極地旋轉軸偏移了80多度。這樣的極端變化表明木衛二表面冰殼厚度不一致,在其下面有廣闊的海洋??茖W(xué)家們還用多種航天器獲得的照片,繪制了木衛二表面直徑達500千米以上的大型弧狀盆地圖像。經(jīng)綜合分析研究,科學(xué)家們認為,木衛二內部有一個(gè)金屬核,核外是石質(zhì)的殼,殼外是液態(tài)水海洋,海洋表面是冰層。 是否具備生命存在的三個(gè)基本要素
由于水是孕育生命的重要條件,故而科學(xué)家們在發(fā)現木衛二上可能有海洋之后,就推斷其海洋中可能有生命。
1979年旅行者號發(fā)現木衛二表面廣泛分布著(zhù)彎曲的褐色條紋之后,有的科學(xué)家就認為,這意味著(zhù)該星球上存在著(zhù) 有機分子 ,因為多種有機聚合物是呈褐色的。同時(shí)對可能存在的海洋來(lái)說(shuō),其環(huán)境可以維持有機體的生存,因而估計木衛二上可能存活細菌一類(lèi)的低級生物。 1996年8月,美國科學(xué)家提出,木衛二的海底也可能存在火山,其噴發(fā)提供的熱量足以使某些不需要陽(yáng)光和空氣的微生物生存下去,這一論點(diǎn)被稱(chēng)為木衛二生命假說(shuō)。木衛二冰層下面有水、充足的熱量和有機化合物這三個(gè)生命存在的基本要素,其環(huán)境很有可能符合 宇宙生物學(xué) 的標準。地球海洋深處一些火山口的周?chē)?,沒(méi)有陽(yáng)光和氧氣的極端惡劣的自然環(huán)境中都有原始微生物繁衍生息,就是因為這些地方都具備上述三個(gè)條件。提出和贊同木衛二生命假說(shuō)的科學(xué)家們認為,從環(huán)境條件推斷,其生命形態(tài)只能是低級的海洋生物。 這些科學(xué)家認為,地球生命源于海洋里的火山噴口,此一原理也適用于木衛二。他們猜測,受 木星引力 影響,木衛二內部亦有火山活動(dòng)。當木衛二從木星一側飛向另一側時(shí),木星會(huì )擠壓木衛二,導致后者的核心處于熔融狀態(tài),從而引起火山活動(dòng)?;鹕诫m未噴發(fā)出表面,但卻加熱了冰層下面的水,使其呈液體狀態(tài),形成海洋。木衛一由于距離木星更近,受到的擠壓更大,故而火山噴出表面,并留下硫磺和其他化學(xué)物質(zhì)。地球海底熱液噴口處也有很多同類(lèi)化合物,且與地球早期生命有關(guān)。由此科學(xué)家們推斷,木衛二海底火山活動(dòng)也會(huì )噴發(fā)類(lèi)似化合物,并造成溫暖的環(huán)境,從而孕育并存活了生命。 揭開(kāi)生命之謎的四個(gè)探測方案
人類(lèi)尋找地外生命的具體目標,排在第一位的是火星,排在第二位的就是木衛二。怎樣利用航天技術(shù)揭開(kāi)木衛二生命之謎呢?科學(xué)家們已提出四種可行的方案。
一是用導彈轟擊取樣
人類(lèi)將從地球向木衛二發(fā)射一艘宇宙飛船,當其飛臨木衛二近空時(shí),適時(shí)發(fā)射一枚導彈,猛烈轟擊目標的表面,使冰層碎塊飛向高空,隨即飛船穿越炸出的冰塊云團,伸出“凝膠”收集部分碎冰,并運回地球,供科學(xué)家們研究,以便確定有無(wú)生命信息。
二是用航天器進(jìn)行近空探測
美國宇航局和歐空局正在研制名為木衛二木星系任務(wù)的探測器,計劃將于2020年發(fā)射升空,2026年到達探測區域,預定工作期限為三年。探測器由兩個(gè)軌道器組成。美國負責攜有相機、光譜儀和強大雷達系統的木衛二軌道器。當其進(jìn)入環(huán)繞木衛二軌道開(kāi)展探測工作時(shí),雷達系統可以穿透木衛二冰層,計算出冰層厚度,其他儀器將研究海洋生物跡象。它將幫助科學(xué)家縮小可能存在生命區域的范圍,為以后的探測提供依據。歐空局負責攜有相機、光譜儀、塵埃分析器、 質(zhì)譜儀 或者 磁力計 的軌道器,屆時(shí)主要是對木星衛星進(jìn)行探測。 三是用航天器著(zhù)陸探測
俄羅斯將參與歐空局2015年至2025年的一項空間研究計劃,以便登陸研究木衛二,尋找簡(jiǎn)單的生命形式。這一項目的航天器以法國天文學(xué)家皮埃爾韁 馉 拉普拉斯的名字命名。俄羅斯將研制一個(gè)登陸探測器,搭載在該航天器上。屆時(shí)登陸探測器將降落在木衛二表面冰層的一個(gè)裂縫處,并融化一些冰,開(kāi)始尋找生命蹤跡,隨即將探測結果通過(guò)拉普拉斯航天器傳回地面。
四是用機器人鉆入海洋探測
其方案是向木衛二發(fā)射兩個(gè)著(zhù)陸機器人,一個(gè)能鉆穿冰層開(kāi)辟一條通往海洋的孔道,另一個(gè)能沿著(zhù)孔道進(jìn)入海洋開(kāi)展探測工作。 水下機器人 攜帶的科學(xué)儀器能夠進(jìn)行環(huán)繞考察并找出微生物,包括不同于地球上的生命形態(tài)。其探測結果將適時(shí)發(fā)回地球。為保證探測效果不受木衛二以外的任何因素影響,兩個(gè)高度自動(dòng)化的機器人必須完全滅菌。 木衛二將驗證或修正宇宙生物學(xué)標準
探測木衛二有無(wú)生命的意義在于,除弄清真相外,還可驗證或修正宇宙生物學(xué)標準。如果發(fā)現了木衛二上有生命,那就證明了宇宙生物學(xué)標準至少適用于太陽(yáng)系天體。如果推斷條件屬實(shí)而未發(fā)現生命,則需修正這一標準。如果推斷條件不存在,則另當別論。無(wú)論獲得何種真實(shí)情況,都能深化人類(lèi)對木衛二乃至太陽(yáng)系天體的認識,促進(jìn)空間科學(xué)的發(fā)展。
其他疑惑
移居木衛二?
極度深寒還有點(diǎn)兒擠
在 太陽(yáng)系八大行星 中,木星是最大的。木衛二是木星的四大衛星之一,直徑為2920千米,只有 地球直徑 的約四分之一,體積比地球的衛星月球稍微小一點(diǎn)??茖W(xué)家推測木衛二的表面溫度在赤道地區平均約為-163℃,兩極更低,只有-223℃,所以表面的水是永久凍結的。但是潮汐力所提供的熱能可能會(huì )使冰層下的水保持液態(tài),另外木衛二上長(cháng)達60小時(shí)的白晝,也使得表面冰層的裂口有可能接受到充足的陽(yáng)光。即便這樣,假如有一天人類(lèi)能征服木衛二,也恐難以長(cháng)久移居。 火星和木衛二,地球人先到哪一個(gè)?
除了木衛二之外,火星被認為是另一個(gè)可能存在生命形態(tài)的星體,因為科學(xué)家研究發(fā)現,火星的地下深處仍可能有液態(tài)水。與木衛二相比,火星距離地球更近,因此,對于火星生命之謎的探索,科學(xué)家也一直高度關(guān)注。未來(lái)的太空任務(wù)已經(jīng)把火星和木衛二同時(shí)作為發(fā)射新遙控探測器的最終目的地?;鹦呛湍拘l二,誰(shuí)會(huì )被最先證明,是地球的兄弟或者陌生人?
木衛二發(fā)現黏土型礦物
美國航天局11日宣布,在最可能有生命存在的木星衛星——木衛二的表面首次發(fā)現了黏土型礦物,這意味著(zhù)木衛二可能存在對形成生命至關(guān)重要的有機物。
美國航天局當天在一份聲明中說(shuō),在木衛二表面發(fā)現了一種叫做層狀硅酸鹽的黏土型礦物,這種礦物很有可能是由彗星或小行星撞擊木衛二帶來(lái),而帶來(lái)黏土型礦物的彗星或小行星通常也攜帶有機物。
可能的生命
據猜想,冰下的海洋中可能有生命存在,其生存環(huán)境可能與地球上的 深海熱液 口或南極的 沃斯托克湖 (Lake Vostok)相似,其生命的形態(tài)可能與地球上的某些 嗜極生物 相似。盡管還沒(méi)有任何證據,但基于可能存在的液態(tài)水,相繼有若干項向木衛二派遣 空間探測器 議案曾被提出(詳探索一節), 2013年12月11日美國國家航空航天局(NASA)宣布,探測器在被冰雪所覆蓋的木衛二上發(fā)現了其與彗星及小行星撞擊后形成的類(lèi)似黏土狀的礦物質(zhì)。根據“伽利略”號探測器1998年拍攝到的木衛二近紅外線(xiàn)圖片來(lái)看NASA研究小組認為,木衛二上有一種與 酰 基氯類(lèi)似的礦物。由于小行星或彗星的中心核中蘊含可形成生命的有機物NASA研究者表示,木衛二的冰雪表層下極有可能隱藏廣袤的海洋,歷經(jīng)漫長(cháng)時(shí)間后或許有育成生命的可能性,
發(fā)現噴泉 美國和德國研究員發(fā)表報告稱(chēng),在木星的衛星之一“木衛二”上,發(fā)現有間歇性噴發(fā)的噴泉,這是木衛二冰凍表面下隱藏著(zhù)一個(gè)巨大海洋的最好證據。一旦有了水,也就意味著(zhù)可能有生命!長(cháng)久以來(lái),科學(xué)家們都認為“木衛二”可能存有生命。
外媒稱(chēng),新的研究顯示,木星的一個(gè)衛星—木衛二有豐富的重要礦物質(zhì),還有從地下海洋里噴發(fā)的壯觀(guān)水柱這可能是太陽(yáng)系里又一個(gè)宜居之地。
據英國《 獨立報 》12日報道,哈勃望遠鏡確認了木衛二上間歇性噴發(fā)的兩處巨大羽狀水柱,高達兩百千米,另一項研究在該星球冰凍表面發(fā)現了散落的泥土似的礦物質(zhì)。 《科學(xué)》雜志上發(fā)表的文章說(shuō),通過(guò)對哈勃望遠鏡的數據進(jìn)行分析發(fā)現,水柱通常在木衛二圍繞木星軌道運行時(shí)的某些特定時(shí)刻噴發(fā),這表明噴發(fā)原因是周期性的巨大潮汐力使該星球地下海洋的壓力增大,使其液體從表面的冰縫噴涌而出,
報道指出,在已知的63個(gè)木星的衛星中,木衛二是最重要的一個(gè)。天文學(xué)家認為,它的冰層表面之下有海洋存在這是由于潮汐力的熱量使其保持液態(tài)。一些科學(xué)家認為這片海洋中可能有生命,而礦物質(zhì)和潮汐熱能可以為其提供能量。
另一項對美國航天局伽利略項目收集的數據的研究顯示,在木衛二表面發(fā)現的重要泥土類(lèi)礦物質(zhì)可能是該星球此前與小行星或彗星相撞產(chǎn)生的。
美國航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗室的吉姆·雪利說(shuō):“我們經(jīng)常在彗星或原始小行星上找到構成生命的重要物質(zhì)—有機礦物質(zhì)在木衛二的表面發(fā)現與這類(lèi)彗星相撞的殘留物可能為我們在該星球尋找生命開(kāi)啟新的篇章?!?/span>
據報道,很多科學(xué)家認為木衛二可能是太陽(yáng)系里除地球外最適宜生命存在的星球。
未來(lái)探索 “歐羅巴快帆”最早將于2023年發(fā)射,攜帶9臺儀器前往木星系統,圍繞木衛二運行3年以上,收集關(guān)于這顆衛星的地質(zhì)、組成和隱藏的內部海洋的重要信息,并評估該衛星的宜居性。
有關(guān)報道 2022年9月29日,美國 木星探測器 “朱諾”近距離飛越木星衛星木衛二,并首次向地球傳回它為木衛二拍攝的照片。