我國為什麼要探索火星和木星

2020-12-21 樂視界

國家航天局系統工程司相關負責人曾介紹我國後續深空探測工程,除了今年的火星探測任務外,我國還計劃在2028年發射第二顆火星探測器,採集火星土壤返回地球。並在2030年前後開展木星系探測和行星系探測。

我國為什麼要進行火星探測與木星探測呢?

火星是太陽系由內往外數第四顆行星(前三分別為水星、金星、地球),屬於類地行星,直徑約為地球直徑的一半。火星曾經可能也和地球一樣是存在生命的星球。火星的南北極是以乾冰(固態的二氧化碳)和水冰組成的極冠,科學家還發現火星土壤中含有水,其表面有河流衝擊的痕跡。據推測大約40億年以前,火星與地球氣候相似,也有河流、湖泊甚至可能還有海洋,未知的原因使得火星變成這個模樣。火星在過去可能存在生命。探索使火星的氣候變化的原因,對保護地球的氣候條件具有重大意義。在火星上尋找歷史上曾經有過的生命的化石,這是行星探測中最激動人心的目的之一,如果找到,就意味著只要條件許可生命就能在宇宙中行星上崛起。從長期來看,火星是一個可供人們移居的星球。

木星是太陽系八大行星中體積最大、自轉最快的行星,距離太陽第五遠的行星。木星是一個氣態巨行星,佔所有太陽系行星質量的70%,主要由氫組成,佔其總質量的75%,其次為氦,佔總質量的25%,巖核則含有其他較重的元素。對木星的探測主要目標是木星的衛星而不是其本身。

木星總共有79顆衛星,其中木衛一、木衛二、木衛三、木衛四是木星最大的幾個衛星。木衛一存在著劇烈的地質運動,其表面有超過100座的火山,木衛一的火山活動頻率高達地球的30倍以上。

木衛二是一個溫和的世界,其表面被冰層覆蓋,底層是一片海洋。木衛二表面的冰以以下或許有50千米深的地下海洋,由引潮力帶來的熱量保持液態。木衛二的地下海洋被認為是太陽系中除地球外最有希望存有生命的地方。木衛二擁有生命誕生所必需的一切條件,那就是它上面存在著液態水、豐富的能源(主要指木星的強大引力)和有機化合物。1994年,哈勃空間望遠鏡的Goddard高解釋度光譜儀觀測到,木衛二的表面包裹著一層主要由氧構成的極其稀薄的大氣。木衛二是太陽系中最光滑的天體,這暗示了它的表面是相當「年輕」和「活躍」的;基於對木衛二可能經受的彗星撞擊頻度的估算,它的「表面」年齡大概在2千萬到1億八千萬年之間。探索木衛二對生命的形成與類地行星的形成可能有重大意義。此外木衛二有人類移居的潛能。

木衛三是太陽系中最大的衛星。直徑大於水星,質量約為水星的一半,木衛三主要由矽酸鹽巖石和冰體構成,星體分層明顯,擁有一個富鐵的、流動性的內核。是太陽系中已知的唯一擁有磁圈的衛星。美國宇航局哈勃太空望遠測量出木衛三冰層下方存在具有一定鹽度的鹹水海洋。根據測算,這片地下海洋深度約為10萬米,相當於地球上最深海洋的10倍多。它存在於150千米厚、主要由冰層組成的地表下。

木衛四是太陽系第三大衛星,也是木星第二大衛星,僅次於木衛三。天文學家通過光譜測定得知木衛四表面物質包括冰、二氧化碳、矽酸鹽和各種有機物。伽利略號的探測結果顯示木衛四內部可能存在一個較小的矽酸鹽內核,同時在其表面下100千米處可能有一個液態水構成的地下海洋存在。由於木衛四上可能有海洋存在,所以該衛星上也可能有生物生存,不過概率要小於鄰近的另一顆衛星木衛二。

可以說木星和它的衛星組成了一個小型的太陽系。

火星是太陽系最有可能曾經存在過生命的地方,其過去可能和地球一樣,火星是人類潛在的移民星球。木星的衛星木衛二是太陽系中除地球外最有可能存在生命的地方也是一顆潛在的移民星球。探索木星可能對於揭示太陽系和地球的形成有重大意義。

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