本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
繼續我們的「星球地球化確切指南」，今天的宇宙很高興向我們展現地球化的木星的衛星。就像形成內部太陽系一樣，它也許有一天是可行的。但我們應該期盼嗎？
亞瑟·C·克拉克（Arthur C.Clarke）的粉絲可能還記得，在他的小說《2010：奧德賽2》（或電影改編為《2010：我們接觸的一年》）中，一個外來物種如何將木星變成一顆新星。在這樣做的過程中，木星的衛星木衛二（木衛二）永久地形成了，隨著它的冰面融化，大氣形成，所有生活在木衛二海洋中的生命都開始出現並在表面上茁壯成長。
正如我們在之前的文章中所解釋的（「木星能成為一顆恆星嗎」），把木星變成一顆恆星是不完全可行的（無論如何，還不行）。然而，有幾個提議關於我們可以如何去改變木星的一些衛星，以使他們適合人類居住。簡而言之，人類有可能在某一天將更多的木星衛星塑造成適合人類徹底居住的地球。
木星衛星：
在木星系統中，有79個已確認的衛星，大小、形狀和組成各不相同。為了紀念木星，它們有時被統稱為朱庇特星。其中，最大的四個——木衛一、木衛二、木衛三和木衛四——被稱為伽利略星（為紀念他們的創始人伽利略）。這四顆衛星是太陽系中最大的，其中木衛三是最大的，甚至比水星還要大。
此外，這些衛星中的三個——木衛二衛星、木衛三衛星和木衛四衛星——都被認為或已知在其核心地幔邊界附近有內部海洋。溫水海洋的存在不僅被認為是這些衛星上潛在生命的標誌，而且也被認為是人類可能居住的理由。
在伽利略星中，木衛一、木衛二和木衛三都在軌道上相互共振。木衛一與木衛二有2：1的平均運動軌道共振，與木衛三有4：1的共振，這意味著它每完成一個木星軌道，木衛二完成二分之一個軌道，木衛三完成四分之一個軌道。這種共振有助於保持這些衛星的軌道偏心，反過來又會觸發潮汐彎曲它們的內部。
自然，每個衛星在探索、定居和形成方面都有自己的優勢和劣勢。最終，這些都歸結為特定的衛星結構和組成，它接近木星，水的可用性，以及所討論的衛星是否被木星強大的磁場所支配。
可能的方法：
轉換木星的伽利略衛星的過程真的很簡單。基本上，這一切都是促使利用本地資源和月球與木星磁場的相互作用來創造一個透氣的大氣。這一過程將從加熱表面開始，以升華冰，這一過程可能涉及軌道鏡將陽光聚焦到表面，核雷管，或將彗星/流星撞入表面。
一旦表面冰開始融化，它就會形成密集的水蒸氣雲和氣體揮發物（如二氧化碳、甲烷和氨）。這反過來又會產生溫室效應，使表面升溫更多，並引發一個被稱為放射性溶解（通過暴露於核輻射使分子解離）的過程。
基本上，水蒸氣暴露在木星輻射下會產生氫氣和氧氣，前者會逃逸到太空，而後者則更接近表面。這一過程已經發生在木衛二、木衛三和木衛四周圍，並負責形成其脆弱的大氣（其中含有氧氣）。
由於氨主要由氮組成，它可以通過引入某些菌株而轉化為氮氣（N2）。其中包括硝酸單胞菌、假單胞菌和梭菌，它們將氨氣轉化為亞硝酸鹽（NO2-），然後亞硝酸鹽轉化為氮氣。由於氮作為一種緩衝氣體，可以創造出一種具有足夠空氣壓力以維持人類生存的氮氧大氣。
另一種選擇則落在「變形」的標題下——一個世界被（全部或部分）封閉在人工外殼中以改造其環境的過程。就喬維安一家而言，這將涉及建造大型「殼牌世界」來包圍它們，使大氣保持足夠長的時間以實現長期變化。
在這個外殼中，木衛二，木衛三和木衛四的溫度可以慢慢升高，水汽大氣可能暴露在內部紫外線燈的紫外線輻射下，然後可以引入細菌，並根據需要添加其他元素。這樣一個外殼將確保創造大氣的過程能夠得到精心的控制，在整個過程完成之前不會丟失任何東西。
木衛一：
平均半徑為1821.6±0.5公裡，距離木星的平均距離（半長軸）為421，700公裡，木衛一是伽利略星的最內層。正因為如此，木衛一完全被木星強大的磁場所包圍，這也是為什麼表面暴露在大量有害輻射下的原因。事實上，木衛一每天大約接收3600雷姆（36Sv）的電離輻射，而地球上的生物體每年平均經歷24雷姆！
月球的軌道周期最短的任何伽利略星，大約需要42.5小時才能完成一個圍繞著氣態巨行星的軌道。月球與木衛二和木衛三的2：1和4：1軌道共振（見下文）也有助於其軌道偏心率為0.0041，這是木衛一地質活動的主要原因。
在平均密度為3.528±0.006g/cm3的情況下，木衛一具有太陽系中任何衛星的最高密度，並且比其他伽利略月球的密度要高得多。它主要由矽酸鹽巖石和鐵組成，與外層太陽系中的其他衛星相比，它的體積組成更接近於類地行星，這些衛星大多由水冰和矽酸鹽組成。
與它的木衛不同，木衛一在其表面下沒有溫暖的海洋。實際上，根據磁測量和熱流觀測，一個巖漿海洋據信存在於地表以下約50公裡處，它本身厚約50公裡，佔地幔的10%。預計巖漿海洋溫度達到1473K（1200°C/2192°F）..
內部熱量的主要來源是潮汐彎曲，這是木衛一與木衛二和木衛三的軌道共振的結果。由於這種不同的潮汐拉力，在木衛一的內部產生的摩擦或耗散在木衛一的內部產生了顯著的潮汐加熱，融化了大量的木衛一的地幔和巖心。
這種熱量也是木衛一的火山活動及其觀測到的熱流的原因，並周期性地導致熔巖噴發到500公裡（300英裡）的空間。一直以來，它的表面覆蓋著光滑的平原，點綴著高大的山脈，各種形狀和大小的坑，以及火山熔巖流。它是五顏六色的外觀（橙色、黃色、綠色、白色/灰色等的組合）。也表明火山活動已經覆蓋了硫酸和矽酸鹽化合物的表面，並導致表面更新。
木衛一幾乎沒有水，儘管已經初步確定了少量的水冰或水合礦物，最明顯的是在吉斯巴爾蒙斯山的西北側。事實上，木衛一擁有太陽系中任何已知天體中最少的水量，這很可能是由於木星在太陽系演化的早期就足夠熱，足以將像水這樣的揮發性物質趕出其表面。
綜合起來，所有這些加起來，木衛一是一個完全不可能的，當涉及到地球形成或定居。這個星球太敵對了，太乾燥了，太活躍了，永遠不會變成適合居住的東西！
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
translate: 上川和秣
author:universetoday
如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除
轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處