「專題-衛星」你所不知道的衛星-歐羅巴(Europa)

2020-11-18 神燈探奇

宇宙的年齡估計為138億年,地球或形成於45億年前,智人是經過40萬年慢慢進化而來,而人類最早的文明出現在9000年前的美索不達米亞平原。中國發現最早的農耕文化遺址可追溯到公元前6000年。自文明之初,人類就開始了在這廣袤大地上的無盡探索。那人類基因中早被烙印下的「好奇」,驅使著人類整個社會的進步與發展。如今人類的足跡幾乎已經遍布了整個地球。然而那好奇的種子依然在人類中滋養,孕育。探索永不停息。

我們先前介紹了太陽系的老大哥-木星 「專題-行星」你所不知道的行星—木星(Jupiter)和它的衛星之一 -伊奧(lo) 「專題-衛星」你所不知道的衛星-伊奧(lo) 。這一期,我們來看看木星其他的「追隨者」-木衛二-歐羅巴(Europa)

歐羅巴(Europa)

木衛二(Courtesy NASA/JPL-Caltech.)

圖片版權(Courtesy NASA/JPL-Caltech/DLR)

木衛二(Europa),又稱「歐羅巴」。它是木星伽利略衛星中最小的一顆,在木星所有的衛星中,它距離木星排名第六,同時也是太陽系所有已知衛星中第六大的衛星。

命名:歐羅巴是古希臘神話中美麗的腓尼基公主,眾神之王宙斯被她的美貌所吸引,想方設法的接近她,一次他變成了一頭公牛混進了歐羅巴父親的牛群中,歐羅巴看到了化身牛的宙斯,不知為何就騎到了牛背上,宙斯就將其帶到了克裡特島,在那裡歐羅巴為宙斯生下了三個兒子,並成為了克裡特島第一任女王。木衛二就以此女子來命名。(木星是以古羅馬神話中眾神之王Jupiter來命名的,他在古希臘神話中對應的神靈就是宙斯。並且天文學界規定,木星的衛星都要以宙斯的戀人來命名。)

參數:木衛二略小於我們的月球,它的直徑約為3100公裡(月球為3474.2公裡)。它在木星的伽利略衛星中,大小和質量都是最小的一個。伽利略衛星的公轉軌道都呈近乎完美的圓,木衛二軌道的近心點距離約為664862公裡,遠心點距離約為676938公裡。偏心率只有千分之9。

結構:木衛二是太陽系中最光滑的星體表面之一,它的表面沒有縱橫的山脈和如同木衛一的火山口結構,只是在赤道附近覆蓋著許多冰錐形狀的突起(約15米高)。這是因為表面的水冰長時間經歷太陽光直射升華後又凝結所形成的。整個木衛二的地殼都是由厚達數十公裡的冰層所構成,其下方為液態的鹽水海洋(它的地磁場應徵了海洋存在的可能),厚度可達100公裡,再下方就是一層巖石的地幔和金屬的地心。

2024年發射的歐羅巴快船號探測器

圖片版權(Courtesy NASA/JPL-Caltech)

大氣:木衛二覆蓋著一層薄薄的大氣,其成分為氧氣和少量的水蒸氣。和地球不同,它的氧氣不是生物來源(光合作用等),而是由於長期的輻射所導致,表面的水原子結構被分解成了氧氣和氫氣。氫氣因為質量小,都逃逸到了太空中,較重的氧氣卻被木衛二的引力所牽引,形成了大氣層。天文學家同時表示,表層分解所形成的氧氣不僅逃逸到了天空,也有一些可能進入的冰層之下,成為深層海洋中生命所需的物質。

軌道周期:木衛二完成一個繞木軌道運行大約需要3.5地球日。值得注意的是,它的軌道與木衛一和木衛三呈2:4:1的軌道共振(它圍繞木星旋轉2圈,木衛一則正好旋轉4圈,木衛三則旋轉1圈)。這種穩固的軌道共振和木星的強大引力給木衛二內部的液態海洋提供了重要的熱量來源。

木衛二表面

圖片版權(Courtesy NASA/JPL-Caltech/SETI Institute)

探索:人類對於木星及其衛星的探索歷史悠久。和木衛一一樣,1973年的時候,先鋒10號(Pioneer 10)首次對於木衛二進行了近距離的觀測。次年,先鋒11號(Pioneer 11)也抵達了木衛二相對較近的位置進行了觀測作業,但是這兩次傳回的照片都不算清晰。1979年3月和7月,旅行者1號(Voyager 1)和旅行者2號(Voyager 2)因需要藉助木星的引力加速繼續向外太陽系進發,從而對於木星及其衛星進行了觀測作業,這次觀測作業中所傳回的照片相對清晰很多,天文學家通過對照片和數據資料分析後認為,歐羅巴可能存在液態的內部海洋。1992年到2002年期間,專注與木星作業的伽利略宇航探測器(Galileo) 傳回了許多木衛二珍貴的圖片和數據資料(木衛二的觀測是伽利略太空飛行器任務中非常重要的一個環節)。2007年2月,專注於冥王星和柯伊伯帶探索任務的新視野號宇航探測器(New Horizons),在經過木星時傳回了木衛二的清晰照片。最近的一次觀測任務是在2016年5月抵達木星的朱諾號宇航探測器(Juno)所進行的,在幾年的繞木星軌道運行作業中,傳回了大量木星和其衛星的近距離照片。(2020年2月17日,朱諾號抵達了與木衛二有史以來最近的距離處-195.000公裡)。

想像中的木衛二結構

圖片版權(Courtesy NASA/JPL-Caltech/DLR)

潛在生命:天文學家通過長期的觀察和對於各種數據的歸納研究,認為木衛二是太陽系中最有可能存在生命的星體之一。在它的深層海洋中,可能存在著許多的生命,比如類似於地球海底火山周圍的那些微生物和地球極地中的那些細菌和藻類,有了這些生物鏈底層的供給,更加複雜的生命就可以存活。2013年上映的《歐羅巴報告》電影中,就詮釋了一種深海烏賊一般的生物,雖然是一部科幻電影,但是許多天文學家都認為這種生物存在的可能性很高。

深海火山

圖片版權(Courtesy OAR/National Undersea Research Program (NURP); NOAA)

好了,對於木衛二的星體屬性我們就先介紹到這裡。在未來的幾期,我們會給大家帶來更多關於木星衛星的相關文章。如果您的基因中同樣包含的「好奇」片段,請關注我們。

#歐羅巴#

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