木衛(wèi)二是“宜居星球”嗎

NASA發(fā)射“歐羅巴快船”一探究竟

“歐羅巴快船”藝術(shù)圖。圖片來源：NASA/噴氣推進實驗室/SETI研究所

在木星那引人注目的外表和體積映襯下，木衛(wèi)二（也稱歐羅巴，木星的第四大衛(wèi)星）看起來過于單調(diào)——它表面灰白，像臺球廳里一顆破舊磨損的臺球。然而仔細觀察，這顆衛(wèi)星的內(nèi)部深處卻閃爍著迷人的光芒。

這是因為在木衛(wèi)二冰層下，很可能隱藏著一個巨大的全球性海洋，推斷其水量是地球上的兩倍。木衛(wèi)二一直吸引著所有天文學家，這里，可能就是他們一直在尋找的“宜居星球”。

木衛(wèi)二是否真的具備生命存在的條件？現(xiàn)在，人們啟程開始尋找答案。

北京時間2024年10月15日凌晨0時06分，美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的獵鷹重型火箭從肯尼迪航天中心騰空而起，將名為“歐羅巴快船”的探測器送入空中。探測器的旅程需5年半，預計于2030年4月抵達木衛(wèi)二。

這是美國國家航空航天局（NASA）今年最受關注的發(fā)射項目。

價值50億美元，NASA史上最大星際探測器

“歐羅巴快船”是NASA為行星任務所開發(fā)的有史以來最大探測器，價值50多億美元。其太陽能電池陣列展開時跨度超過30米，發(fā)射時重量接近6000公斤。探測器由24個引擎提供動力，將對木衛(wèi)二進行近50次飛越。

它會近距離觀察這顆衛(wèi)星的地質(zhì)和化學性質(zhì)，如果幸運的話，將能發(fā)現(xiàn)宜居性的明顯特征。這項任務已籌備了幾十年。此前研究提供的信息，讓人們知道這顆衛(wèi)星冰凍的外殼里藏著什么，但也留下了更多“誘人的線索”，以及更大可供發(fā)掘的空間。

揭開這些秘密，正是“歐羅巴快船”的任務目標。

這一探測器設計的初衷，其實并不是尋找生命的直接證據(jù)（譬如細菌細胞）。但進展表明，它出發(fā)前已有能力做到這一點。“有了‘歐羅巴快船’，我們真的進入了天體生物學的新階段?！痹撊蝿盏捻椖靠茖W家山姆·豪威爾說。

平均零下170℃，很難想象可能存在液態(tài)水

1610年，天文學家伽利略首次發(fā)現(xiàn)了圍繞木星旋轉(zhuǎn)的4顆衛(wèi)星，其中一顆就是令人著迷的木衛(wèi)二。時至今日，人們已知曉木星擁有超過90顆衛(wèi)星，但木衛(wèi)二依然以其獨特的魅力脫穎而出。

作為木星內(nèi)側(cè)的衛(wèi)星之一，木衛(wèi)二不斷經(jīng)歷著來自巨大行星的強大引力拉扯。這種力量隨著它周期性地接近和遠離木星而變化，導致其內(nèi)部物質(zhì)也被反復壓縮與釋放，產(chǎn)生了潮汐加熱效應。直到20世紀90年代NASA的伽利略探測器近距離探訪了木衛(wèi)二后，人類才真正開始理解這一現(xiàn)象背后的深意。

最初，科學家們完全未預料到，在距離太陽如此遙遠（超過7.5億公里）、平均溫度低至-170℃的地方，竟然還存在液態(tài)水。

然而，當伽利略號發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二上存在次級磁場時，這一切都改變了。新發(fā)現(xiàn)強烈提示木衛(wèi)二的冰層之下可能蘊藏著一片富含鹽分的海洋——正是由于潮汐加熱作用，這片海洋才能保持液態(tài)而不至于凍結(jié)成冰。這一結(jié)果出乎所有人意料。

更令人興奮的是，后續(xù)研究表明，木衛(wèi)二可能還具備支持生命存在的所有必要條件：不僅有溫暖的咸水海洋，還有由木星輻射提供的化學成分和能量來源。

“這片海洋很可能為原始生命的孕育提供了理想環(huán)境，類似于地球上深海熱泉周圍的生態(tài)系統(tǒng)，那里也是地球最早生命形式出現(xiàn)的地方?！痹撊蝿湛茖W項目副主管邦妮·布拉蒂解釋道。

這些驚人的發(fā)現(xiàn)，讓人們對探索宇宙中其他潛在的“宜居世界”充滿了無限憧憬。

尋找“宜居世界”，但不一定能找到生命

為完成使命，“歐羅巴快船”攜帶了攝像機、光譜儀、熱成像儀、冰穿透雷達、磁力計等傳感器，盡力收集有關這顆星球內(nèi)外部的一切。

科學家相信，地球生命化學反應的基礎，也可能出現(xiàn)在木衛(wèi)二內(nèi)部。但在木衛(wèi)二上，氧化反應可能發(fā)生在表面，而還原反應可能發(fā)生在海底。

這就是為什么科學家如此熱衷于研究它那被稱為“混沌地形”的外觀——這些地形看起來像是被巨人移來挪去的冰山，而這恰恰可能是液態(tài)水靠近地表導致的。

這也是為什么木衛(wèi)二羽流如此令科學家著迷的原因，它們可以讓人們直接“看到”這里發(fā)生的化學反應。如果水從地下噴涌而出，進入周圍大氣，“歐羅巴快船”就有機會取得水樣。

但這一切并不意味著，人們就能找到生命的證據(jù)?！斑@不是生命探測任務?！睂Υ耍椖克袇⑴c者觀點一致，“它是在尋找一個可能存在生命的宜居環(huán)境。”

塵埃、冰、氣體，對于“歐羅巴快船”先進的分析儀器來說，木衛(wèi)二就是“天堂”，每一個顆粒都可能得到剖析，然后告訴地球上等待的人們，這里究竟有什么。

責任編輯：程雪涵