伽利略號到達7億千米外深空,發現冰下海洋,顛覆對地外生命認知

2020-11-09 星辰大海路上的種花家

旅行者一號在1979年3月5日後的數天內匆匆飛掠木星以及衛星時,它發現了木衛一上的火山正在噴發,這是第一次在太陽系內其他天體上發現活火山!它也匆匆掠過了木衛二,留下了絲般光滑但表面布滿了無數紋路的木衛二照片!

但命中注定這個偉大的發現要留給後來者伽利略探測器,1997年,靠近木衛二的伽利略號探測器似乎穿過了一個木衛二上的噴泉噴出的羽流,但卻因為伽利略探測器並沒有搭載這種類型的相關設備,無法證實!

飛掠木星,正前往土星的旅行者一號

木衛二上怎麼會有噴泉?

早在旅行者時代,科學家們就知道了木衛二歐羅巴上有一個冰殼,但對於它的冰下是否存在海洋,一直以來都有很大的因為,因為這有兩個問題,冰殼是否足夠的厚度;冰下是否有足夠的熱量來源;冰上和冰下是否存在物質交換。儘管科學家們十分好奇,但對於飛掠的衛星匆匆一瞥十分無奈!

但很快春天來了,NASA專門為木星制定了伽利略探測器計劃,它是在1989年10月18日由太空梭亞特蘭蒂斯號送入近地軌道的,並在6年後的1995年12月7日接近木星!本來在近地軌道運送它的是半人馬座火箭(上面級,將探測器推入霍曼轉移軌道),但由於1986年出了挑戰者事故,禁止在太空梭的艙內運送火箭+燃料!

伽利略探測器複雜的軌道

所以蹉跎了3年才出發的伽利略探測器還是個慢跑選手,因為推力不夠,只能先進入金星軌道加速,再兩度折回地球加速,最後花了6年時間才到達木星!而且還出現了一個致命的問題,它的高增益天線可能在3年儲藏期間出了問題,最後在太空無法打開,只能用低增益天線小水管傳輸照片,後來科學家啟用新的壓縮算法,才讓低增益天線勉強達到使用要求!

伽利略探測器和木衛二的故事

伽利略號發現了木星上的雷暴遠超地球,還有木衛三是一個有磁場的衛星,木衛一的火山活動比地球強100倍等等,我們最感興趣的是木衛二歐羅巴的厚厚的冰殼下存在一個全球性海洋!

木星磁場 由埃歐和歐羅巴創造的等離子環。

伽利略探測器在整個任務期間總共有12次飛掠木衛二,它在靠近木衛二的過程中發現木星的磁場在木衛二附近被破壞,這表明木衛二內部的一層導電流體正在產生感應磁場,NASA的科學家認為,這是磁場的信號來自木衛二內部的全球性海洋!

1997年伽利略探測器在木衛二上發現了一個異常溫暖的區域,在經過其上方206千米上方時,伽利略上的磁場探測器明顯探測到了異常,它明顯感知到了似乎正在通過有水分子雲組成的空間!但當時沒有任何科學家懷疑這個問題!

一直到2011年,哈勃太空望遠鏡發現從木衛二表面噴湧的間歇泉,以及卡西尼2017年卡西尼號在土衛二上直接觀測到了噴泉噴出的羽流,科學家回過頭去尋找當年伽利略的數據,果然如此,伽利略探測器早在1997年就發現了木衛二的間歇噴泉!

木衛二的地下海洋,生命或許正在誕生

根據伽利略取得的數據,木衛二歐羅巴上的水遠遠超出人類的想像:比地球要多得多!而它液態水的存在曾經困擾了科學家。木星直徑14萬千米左右,在木星系統中是當之無愧的巨無霸,木衛二距離木星67萬千米,它已經被潮汐鎖定,而它的軌道離心率為0.009,非常接近一個正圓!

但就這一丟丟橢圓,造就了木衛二的冰下海洋,它在近木點和遠木點的距離不一致,在木星強大的引力下會讓木衛二地層下摩擦產熱熱量,這提供了木衛二一個巨大的機會:鹹水海洋、熱泉,這不是和地球海洋中的熱泉生態一樣的環境麼?

木衛二的海洋生命

科學家是大膽的,因為木衛二幾乎有所有地球的早期環境,所以木衛二海洋中存在生命猜想從發現海洋開始就存在了!而在2011年,美國南極考察隊在冰封了幾十萬年惠蘭斯湖中發現了相當複雜的生命,並且在2015年1月,北伊利諾伊大學的冰川地質學家羅斯·鮑威爾發現了冰架下暗天無日又沒有食物來源的區域發現了正在遊動的小魚!

南極冰層下的小魚

無疑這些證據無時不刻地刺激著科學家,他們認為,在木衛二冰下溫暖的海洋中,也許生命已經發展到了很高級的層次,比如「歐羅巴魚」!

2018年7月份在《自然天文學》上發表了一篇論文認為木衛二上有大量的噴出物沉積,假如冰下有生命,那麼在木衛二表面到處會是胺基酸。即使在木衛二赤道地區大量輻射的轟擊下,仍然只需要挖數釐米左右即可找到胺基酸。

這篇論文表明,未來的木星冰月探測器並不需要通過木衛二上到處的冰縫鑽入木衛二的海洋,而只要在木衛二表面採樣即可!

NASA曾經規劃了雄心勃勃的木星冰月軌道器,這是一個龐大的探測器,主要目的是環繞木衛二、木衛三和木衛四飛行,對它們進行詳細考察,但它已經為重返月球讓路!而木衛二的著陸計劃「Europa Lander 」原本將在2020實施,後又推遲到2025年啟動。

木星冰月軌道器效果圖

但對於如此一顆有著相當誘人條件的天體,NASA絕不會善罷甘休,而是會尋找機會執行這一任務,一直以來NASA對於深空探測都是不遺餘力,我們也希望這個計劃早日實施,期待未來的木衛二新的生命探測計劃!

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    太陽系地外生命所以,在進行宇宙探測時,尋找地外生命是一個永恆的話題,在電影中也無數次的上演了人類和地外文明接觸的場景,想像了各種結局,有的友好、有的敵對。目前,我們尋找地外生命的條件主要是根據地球自身的條件來推測的,也就是液態水、穩定的光照能量來源和能夠產生細胞的合適的化學物質等三個條件。
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    而且這個被冰層一直覆蓋的地方,跟一個星球特別相像,那就是木星的衛星:木衛二(歐羅巴),科學家認為在這顆衛星上覆蓋著一層厚厚的冰層,但是是冰層下卻有著液態水的海洋,熱量來源於木星對其衛星的潮汐引力。科學家想知道這個液態水的海洋下到底有沒有生命?我們去探索這顆衛星、並在其冰層上打鑽孔,十分的耗時、耗力並且花費巨大。但是南極的冰蓋就給了我們一個研究異星生命最佳的場所。
  • 木衛二,一個充滿冰的星球,冰下海洋可能存在生命?
    它的軌道平均半徑是671000千米。木衛二在每個軌道上旋轉一次,這和地球的衛星月球相似:在任何時候都向木星呈現相同的一面。這意味著在木星上的一天等同於它的旋轉周期,大約是3.5天。 木衛二的表面是個近似真空的環境,它的空氣很稀薄,被稱為外表層。稀薄的大氣中含有少量的氧氣,這些氧氣來自其表面水冰的分解。氫在太陽風和木星磁場中損失,而較重的氧分子則留在表面附近。
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    因此科學家通過宜居的條件來尋找地外生命,很可能會遺漏掉一些可能存在外星生命的天體。人類在地球上發展繁衍了幾十萬數百萬年,發展出了智慧文明,可以發明製造工具並且使用工具,地球上目前已經少有無人區,很多地方都被我們踏遍。
  • 地外生命有著落了?科學家在木衛二上發現海洋,環境還很溫和
    ​地外生命是科學家一直以來都在探索的目標,在茫茫的宇宙中,人類文明或許並不是唯一存在的,在宇宙中還存在著很多宜居星球,這些宜居星球都有可能存在生命,火星曾經就是人類探索的目標。1995-2003年,伽利略號飛船在木星上所採集到的磁場數據表明,木衛二在木星磁場的影響下自身能夠產生一個感應磁場,這一發現暗示著,其表層內部很可能存在與鹹水海洋相似的傳導層,木衛二可能還有一個金屬性的鐵核。
  • 直徑3138千米的天體發現水羽,第1個地外生命在它上面?
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    外星球,存在生命嗎?從目前的探索情況來看,太陽系內暫時只發現我們地球存在生命,在外星球暫時還沒發現外星生命,難道我們地球是唯一的生命星球嗎?雖然還沒找到外星生命的跡象,但很多研究表明,在宇宙中,還是存在不少可能適宜孕育生命的星球。
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    從明朝萬戶升天到後來1961年加加林成功進入深空,再到1969年阿姆斯特朗登上月球。人類的讚歌便蘊藏在一次又一次勇氣的行為當中。曾幾何時,人們以為自己即將揭開深空之謎。為了進一步探索深空,科學家們設計發明卡西尼號星際探測器。1997年10月,由NASA發射升空,開啟人類深空探索之旅。轉眼間,飛行到14億公裡外的卡西尼號,向地球傳回來一張照片,專家看後居然笑容消失。
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    ,儘管它比二號晚出發半個月,但它選擇的軌道比一號要更短,脫離地球時也更快,因此它在到達木星軌道前,就已經超過了半個月前出發的二號!,旅行者橫跨了大約7億千米的地木軌道距離,在1979年3月5日從2.06萬千米的距離上飛掠木衛一(艾奧)的,在這個從小到大,又從大到小的數天時間裡,旅行者一號拍攝了艾奧的大量照片!
  • 旅行者在距地球7億千米的深空,發現從未見過畫面,火山正在噴發
    3號E運載火箭直接送上了脫離地球的軌道,儘管它比二號晚出發半個月,但它選擇的軌道比一號要更短,脫離地球時也更快,因此它在到達木星軌道前,就已經超過了半個月前出發的二號!,旅行者橫跨了大約7億千米的地木軌道距離,在1979年3月5日從2.06萬千米的距離上飛掠木衛一(艾奧)的,在這個從小到大,又從大到小的數天時間裡,旅行者一號拍攝了艾奧的大量照片!
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