艾米粒科學:為什麼說木衛二是太陽系中最具有魅力的星球?

2021-01-18 艾米麗科學

艾米粒科學:為什麼說木衛二是太陽系中最具有魅力的星球?

大家好,歡迎來到艾米麗科學,今天跟大家聊聊木衛二,你知道為什麼說木衛二是太陽系中最具有魅離的星球嗎?不久之前,還存在著一種廣為流傳的觀點,即金星是與地球最為相似的『孿生兒』在大家的觀點裡,金星的直徑、密度和重量稍遜於地球,因此這個被雲層覆蓋的行星一定是與地球最為相似的一—尤其它擁有明顯的大氣層且臨近太陽。對該行星的各種遐思邇想,在20世紀上半個世紀的科幻小說情節中開始了頻繁出現:

海洋熱帶雨林、巨型爬行動物、甚至是可能存在的原始人類…儘管如此,自20世紀60年代,眾多美籍與俄籍宇宙太空飛船的造訪,打破了所有這些關於史前太空時代的浪漫幻想。來自這些宇航使命的信息清晰地表明,這個被雲層覆蓋的行星絕非是一個重現史前世紀地球的世界。除了尺寸和重力在物理性質上的些許相似,如今科學家們已了解到,地球與金星是截然不同的世界。比如,金星的地表溫度接近932下(500℃);它的大氣壓力是地球的九十多倍;無地表河流;稠密且有害大氣層中布滿了硫酸雲和過量的二氧化碳(約佔96%),再現了失控性溫室效應的失衡。

太陽系中的宇航使命起源於對太陽系這個原始的神秘世界(行星和衛星)不斷產生的興趣和認識。一度被認為可孕育生命的天體雖遺憾地被證實為不毛之地,而其他的星體世界至今仍不斷地給予這樣的期望——外星生命的原始形態存在的可能性。除火星外,首要推舉的為木衛星,木衛二。

對外星生物學家來說,木衛二一直是太陽系中最具有魅力的星球。因為在這顆衛星其冷漠的外表下,蘊藏著疑似存在的地下海洋。由木星其巨大的地心引力(在該衛星上)所造成的曳引而產生如潮水般的活動或許可以提供生命存活的能量。直至太空時代,木衛二仍舊僅僅是一個小小的光點。20世紀70年代、20世紀80年代早期,宇宙太空飛船「先驅者10號」、「先驅者11號」,「開拓者1號」和「開拓者2號」滿載著眾人對神秘的伽利略衛星的關注飛越木星。美國國家航空航天局的「伽利略號」宇宙太空飛船提供了更加引人注目的信息。

伽利略任務始於1989年10月18日,當這架精密的宇宙太空飛船由太空航天太空飛船「亞特蘭大」送入低地球軌道,它通過一個(依靠)慣性活動的上節火箭(IUS)開始了在太陽系中的旅行。在前往木星的途徑飛行中,依靠著重力助推,「伽利略號」宇宙太空飛船曾一次飛越金星,兩次飛越地球。就在它穿行於太陽系,越過火星,前往木星的飛行中,」伽利略號」與小行星嘎斯普若[GASPRA(1991.10)]和艾達[IDA(1993.8)]不期而遇。1991年10月29日,「伽利略號」途經嘎斯普若的飛行向科學家們提供了對小行星的首次近距離觀察。在最末次通往木星的途中,

「伽利略號」觀測到被名為蘇梅克列維9號(shoemaker-levy9)的基星碎片轟擊得支離破碎的巨型行星。在1995年6月12日,「伽利略號」的母艦與搭其便車而來的同伴(一個大氣探測器)分道揚鑣,從此這兩個無人駕駛宇宙太空飛船按其編程飛往各自的目的地。在1995年12月7日,「伽利略號」點燃了它的主發動機進入到木星周圍的運行軌道。在小型自動控制裝置的降落傘輔助下,「伽利略號」降落到木星大氣層中,在此期間,它收集到來自大氣探測器傳輸的信息。在執行長達2年的首要任務期間,「伽利略號」宇宙太空飛船完成了10項途經木星主要衛星飛行的指標。在1997年12月,這個精密的無人駕駛宇宙太空飛船開始了長期的科研任務——尤其突出途經光滑且冰雪覆蓋的木衛星、木衛二共8次飛行和途經金黃色且多火山的木衛(愛莪)共2次飛行。

「伽利略號」於2000年初開始了第二次長期性科研任務。此次二期任務包括:途經伽利略衛星群愛莪(木衛一),蓋尼米德(木衛三)和蓋裡司徒(木衛四),攜同「卡西尼號」宇宙太空飛船對木星進行相宜對等的觀測。在2000年12月「卡西尼號」飛過巨行星並獲取了急需的重力助推一—其功用足以使大型宇宙太空飛船最終飛抵土星。2002年11月,「伽利略號」在途經一木衛星的末次飛行中,飛速地衝過了小衛星阿瑪斯莪(木衛五)的內部。

與阿瑪斯我不期而遇後,使「伽利略號」出現了在2003年9月撞向木星的趨勢。在這個富有成效且意義非凡的任務的最後,美國國家航空航天局的任務飛航管制員們極為謹慎地使「伽利略號」宇宙太空飛船衝入木星。而在這項任務中則需要避免任何有可能發生的,由陸上微生物引起的對木衛二衛星的汙染。作為一個不可控制的棄用太空飛船,「伽利略號」宇宙太空飛船在接下來的十幾年裡,很可能在最終某個時間衝入木衛二。很多外星生物學家認為,在木衛二冰凍的表層下藏有孕育生命的液態海洋。由於「伽利略號」宇宙太空飛船很可能藏匿著各種各樣搭便車而來的陸上微生物,因此,科學家們認為避免任何汙染木衛二的可能是十分理智的。解決這個潛在問題最簡單的方法僅僅是將「伽利略號」,這個行將退役的宇宙太空飛船安置到木星那冰涼的渦動的星雲裡。美國國家航空航天局噴氣推進實驗室(JPL)的任務飛航管制員們完成了這項工作,不僅如此他們還充分保有對「伽利略號」宇宙太空飛船其行為和運行軌道的控制。

由美國國家航空航天局的「伽利略號」宇宙太空飛船所提供的對木衛二的近距離研究,向科學家們暗示了這顆木星的主衛星在其冰冷的地殼下可能具有液態海洋。哪裡有液態水,哪裡就有發現外星生命形態這一激動人心的目標的可能性。因此,美國國家航空航天局主導全局的設計者們正在檢測(在以個概念的基礎上)幾個未來的、自動控制裝置的任務,而這一任務將徹底地「打破冰層」以便找尋地球外的外星生命。

美國國家航空航天局建議木星冰月軌道器(JIMO)任務需引入先進的技術型無人駕駛宇宙太空飛船,並使其進入木星最引人注目的衛星—木衛四、木衛三和木衛二的運行軌道。這三個如行星般大小的衛星在它們冰雪覆蓋的外表下很可能存在液態海洋。具有歷史性發現的後續追蹤由「伽利略號」宇宙太空飛船提供。JIMO任務將會對這三個大型冰冷衛星的構成、地質歷史以及維繫生命的潛在因素加以明細的研究。該任務的科研計劃目標包括:偵測衛星上可能存在的生命,調查研究每顆衛星的起源及演化,測定出每顆衛星被宇宙巖屑重擊的頻率。

以上就是艾米麗說的,為什麼木衛二是太陽系中最擁有魅力的星球的原因,你看明白了嗎?好了,本期艾米麗科學就先說到這裡了,咱們下期再見!

本文是艾米粒科學原創文章,禁止抄襲。

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