木衛二地下存汪洋大海 未來有望發現生命(圖)

2020-12-01 中國網

木衛二

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北京時間12月1日消息，據美國宇航局太空網報導，木星的衛星木衛二寒冷的外殼下面是一片汪洋大海。一些奇怪的生物可能正在這些外星水域自由自在地遊來遊去，但是到目前為止，科學家還沒有向土衛二發射探測器的計劃，此前都是通過「伽裡略(Galileo)」號飛船近距離地觀測，該飛船從1995年到2003年一直圍繞木星系運行。

現在研究人員正在制定新計劃，準備更加詳細地研究這顆衛星。「木衛二-木星系任務(EJSM)」要求一艘飛船圍繞木衛二運行，另一艘飛船圍繞木衛三(Ganymede)運行。木衛三是木星的另一顆衛星，這顆衛星寒冷的外殼下面也隱藏著液態海洋。

美歐聯手尋找外星生命

「木衛二-木星系任務」將是一項由美國宇航局和歐洲航天局聯合執行的任務，歐洲航天局負責管理木衛三飛船，美國宇航局負責指揮木衛二飛船。這兩艘合作的飛船還必須可以對大型衛星木衛一和木衛四以及木星進行有限的研究工作。美國宇航局噴氣推進實驗室的布拉德·道爾頓協助草擬了「木衛二-木星系任務」的申請書，他表示，木衛二飛船上的儀器將包括一臺照相機、一個分光計和一個非常強大的雷達系統。該飛船藉助這個雷達系統將可以穿透木衛二的冰層，計算出它到底有多厚。

木衛三飛船還將攜帶一臺照像機、一個分光計、一個塵埃分析器、質譜儀或者磁力計。科研人員將利用這些儀器研究木衛三的表面成分和它周圍的宇宙環境。道爾頓說：「木衛三飛船將更加關注從這顆衛星內部到它的磁氣圈的地球物理過程。木衛二飛船的一部分設計目的是研究這顆衛星上的海洋的天體生物學意義，因此它將更加關注有關海洋和保持它呈液態的潮汐可撓性(tidalflexing)的直接跡象。」

飛船探測能力受限制

科學家已經設想到發射一顆表面登陸器或者一艘潛水艇，前去研究木衛二的海洋，但是道爾頓表示，「木衛二-木星系任務」不包含這兩者中的任何一種儀器。道爾頓說：「我們努力在成本不超過預算和符合重量限制的情況下，設法制定出一個切實可行的登陸器方案。事實上由於重量和成本問題，這顆登陸器將很難擁有全面的科研能力。一方面問題是，了解衛星表面情況對整個設計產生很大限制。一旦你到達那裡，你將希望進行挖掘工作，但是這與當前的財政現實不符。」

道爾頓表示，他們打算發射一顆探測器，通過高速度讓它撞入冰層裡。就像前往一顆彗星實施「深度撞擊」任務的那顆撞擊器一樣，這樣一種撞擊器將可提供大量有關冰殼成分的信息。在任務結束時，這艘飛船甚至可擔任撞擊器的角色。然而道爾頓說：「這種做法在行星保護方面引發了一些問題。經過大量討論和很多棘手的問題後，我們清楚，我們必須三思而後行。我們在軌道上也可以做很多事情，在我們能像所有人希望的那樣，發射一顆這樣的登陸器以前，我們需要做很多事情。」

仍有可能發射登陸器

道爾頓表示，目前還不能完全排除發射一顆登陸器的可能性。他說：「現在仍在繼續討論一些最小儀器的方案，但是它們跟『海盜』號或者『鳳凰』號(登陸器)都不一樣。」其中一個最小的儀器可能是一個地震檢波儀，利用該儀器的目的是研究木衛二上的冰移動的數量和次數。地震檢波儀上還將擁有一個質譜儀，以確定木衛二的冰層裡到底在發生什麼化學反應。這項任務通過分析冰殼，將可以查明是否木衛二上存在生命。木衛二的地下海水偶爾會通過冰殼上的裂縫湧出來，衝刷冰面，抹掉隕石撞擊產生的隕石坑。如果這些水體裡存在生命，現在它們的遺體可能已經被凍在冰層裡面，觀測飛船或許可以發現它們。

飛船潛入海底尋找生命跡象將更加困難。一些科學家認為，海洋裡的火山口是地球生命的發源地。他們猜測，由於受到木星的重力影響，木衛二上也存在類似的火山活動。當木衛二圍繞木星軌道從它的一側飛往另一側時，這顆行星會擠壓木衛二。「潮汐可撓性」應該會讓木衛二的核心保持熔融狀態，引起火山活動，在這方面，木衛二的鄰居木衛一就是一個很好的例子。木衛一的軌道比木衛二更靠近木星，火山活動在它表面留下的千瘡百孔不斷向太空噴發出硫磺和其他化學物質。在地球上的熱液噴口可以發現很多這種化合物，這些物質可能與地球上的早期生命有關。

確定是否適合生命生存

即使「木衛二-木星系任務」不能找到可證明木衛二上存在生命的直接證據，它或許也能確定是否這顆衛星像我們猜測的那樣，適合生命生存。道爾頓表示，如果「木衛二-木星系任務」發現木衛二的環境適於居住，「我們將在稍後通過一個登陸系統來改進我們尋找生命的方法。」當然，「木衛二-木星系任務」也有可能會發現木衛二不適於生命生存。然而道爾頓表示，即使有跡象表面木衛二是一顆死亡衛星，也無法最終確定這顆衛星上是不是適合生命生存。他說：「就像火星一樣，雖然至今我們都沒在它上面發現任何生命跡象，但是仍有很多種生命可以在上面生存的方法。『木衛二-木星系任務』將幫助我們縮小可能存在生命的範圍，讓我們更加清楚我們更應該仔細地觀察哪些地方。到目前為止我們對木衛二還了解不多。」

過去已經有幾種向木衛二上發射任務的方案被淘汰。最近美國提出的「木星冰月軌道器(JupiterIcy Moons Orbiter)」計劃，由於內容太過複雜而在2005年取消。美國宇航局計劃在2011年發射「朱諾(Juno)」任務前往木星，但是這項任務目前仍處於初期計劃階段，至今仍沒確定具體的發射日期。美國宇航局和歐洲航天局目前正在設法確定下一個將要執行的外行星任務。與「木衛二-木星系任務」進行競爭的是「土衛六及土星系統」三重探測方案(TSSM)，這是一項前往土星和它的最大衛星——土衛六的任務。最終選擇誰，將在2009年早些時候做出決定，確定下一個太空項目的最後一次會議將在11月早些時候舉行。不管哪項任務被選中，發射時間都定在2020年左右，並將於2030年到達目的地。孝文

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