圖釋:天文學(xué)家對木衛(wèi)二水層與冰層的猜想 圖源:inverse 圖釋:伽利略號接近木星和木衛(wèi)一 圖源:inverse
在浩瀚宇宙,有水就可能有生命的存在
圖釋:木星與他的衛(wèi)星們 圖源:inverse
長久以來,科學(xué)家們始終猜測在木星的衛(wèi)星——木衛(wèi)二表面所覆蓋的冰層之下,其實(shí)是汪洋大海,這片冰下之洋是地球上所有海洋面積之和的兩倍。并且,這片酷寒水域極有可能孕育了外星生命。
如今,我們更確信木衛(wèi)二有水這一假設(shè)可能是真的!
在2019年11月發(fā)行的權(quán)威天文雜志《自然天文學(xué)》內(nèi),科研人員肯定了他們?nèi)昵暗陌l(fā)現(xiàn):木衛(wèi)二上有水汽,而在浩瀚宇宙中,有水意味著可能有生命。
NASA戈達(dá)德航天中心的科學(xué)家們于2016年2月至2017年5月對木衛(wèi)二進(jìn)行了觀測。在2016年4月26日的第17天觀測后,科學(xué)家們檢測到衛(wèi)星二地表每秒鐘釋放了5,202磅水。
科學(xué)小組使用光譜儀測量了水分子散發(fā)出紅外光的頻率,從而在17天的木衛(wèi)二觀測中成功檢測到水的存在。
水是繼化學(xué)物質(zhì)和能量源后,構(gòu)成生命的第三大重要元素,也是除地球外的其他天體上最難被發(fā)現(xiàn)的元素。
圖解:木衛(wèi)二快船與木衛(wèi)二 圖源:spaceflightfans
NASA計(jì)劃于2025年執(zhí)行木衛(wèi)二快船號探測項(xiàng)目,旨在了解這顆衛(wèi)星是否適宜生物生存。
“雖然科學(xué)家還沒有在木衛(wèi)二直接檢測出液態(tài)水,但我們發(fā)現(xiàn)了最接近水的物體——水蒸汽。”NASA行星科學(xué)家、木衛(wèi)二水探測項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人Lucas Paganini說道。
木衛(wèi)二是太陽系第六大衛(wèi)星,體積與月球相當(dāng),極可能是整個(gè)太陽系中與地球最相似的天體。這顆木星的衛(wèi)星的表面較光滑,這點(diǎn)與地球極為類似,同時(shí)還存在一些由于木星引力潮拉扯所產(chǎn)生的裂痕。木衛(wèi)二大氣的主要成分為氧氣,但這里的氧氣過于稀薄,無法供人類呼吸。
圖解:藝術(shù)家筆下的木衛(wèi)二噴出羽狀水蒸氣,在后面的是木星。
在圍繞木星運(yùn)行的79顆衛(wèi)星中,木衛(wèi)二是距這顆巨型行星第六近的衛(wèi)星。幸運(yùn)的是,它的磁場抵擋住了木星的超強(qiáng)輻射。
近些年的發(fā)現(xiàn)印證了長期以來科學(xué)家提出的木衛(wèi)二噴水的理論。2016年有天文團(tuán)隊(duì)通過哈勃望遠(yuǎn)鏡觀察木衛(wèi)二,發(fā)現(xiàn)其三個(gè)地點(diǎn)的冰層表面,有水噴出射向高空的噴流跡象。
這么多年來,人類已經(jīng)收集到許多木衛(wèi)二上存在水的證據(jù)。NASA的伽利略木星探測器發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)二冰層下有導(dǎo)電液體的證據(jù)。伽利略木星探測器以著名天文學(xué)家伽利略·加利利命名,他于1610年發(fā)現(xiàn)了這顆小型衛(wèi)星。
自1995年至2003年,伽利略探測器圍繞木星運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)這顆巨大星球的磁場在木衛(wèi)二附近會(huì)發(fā)生彎曲,這意味著木衛(wèi)二極可能存在咸水海洋,從而產(chǎn)生特殊的磁場。
如果木衛(wèi)二存在生命,它們會(huì)是什么樣?
木衛(wèi)二上的生物將會(huì)與人類在地球上所能想象到的生命截然不同,畢竟這顆衛(wèi)星在赤道的地表溫度就低至-162攝氏度。
因此,類人生物是無法在木衛(wèi)二的地表生存的,但在次表層可能存在微生物。
盡管嚴(yán)格意義來說,木衛(wèi)二不屬于太陽系的宜居帶,太陽的熱量遠(yuǎn)不足以將這里的冰化成水,但科學(xué)家們相信,木星巨大的引力潮能將木衛(wèi)二的海洋維持為液態(tài),這叫潮汐加熱或潮汐做功。
NASA計(jì)劃何時(shí)再次前往木衛(wèi)二探尋生命?
再度前往木衛(wèi)二進(jìn)行探測的首要任務(wù)會(huì)是了解這顆天體是否可能存在生命。
木衛(wèi)二快船預(yù)計(jì)于2025年發(fā)射,它將環(huán)繞木星運(yùn)行,對木衛(wèi)二進(jìn)行45次飛掠,從而探測它的各個(gè)地區(qū)。木衛(wèi)二快船將攜帶高分辨率相機(jī)和光譜儀,為人類帶來這顆既陌生又有些熟悉的星球的第一批細(xì)節(jié)照。
NASA于2019年8月獲得批準(zhǔn),開始設(shè)計(jì)與建造木衛(wèi)二快船,從而啟動(dòng)人類對除月球以外其他衛(wèi)星的首次探測項(xiàng)目。
圖解:伽利略號飛船拍攝到接近真實(shí)色彩的木衛(wèi)二表面照片
NASA華盛頓總部科學(xué)任務(wù)委員會(huì)的副主管托馬·斯祖布?xì)J表示,接下來的探測任務(wù)將是基于人類對木衛(wèi)二已經(jīng)搜集到的信息所展開的。
“我們無比期待接下來的任務(wù),木衛(wèi)二快船號的發(fā)射將為人類解開這片海洋之謎邁出至關(guān)鍵性一步。” Zurbuchen表示,“我們基于伽利略號木星探測器和卡西尼號土星探測器所傳輸回的信息,設(shè)計(jì)開展下一步的任務(wù),繼而加深對宇宙起源、對外星生命的認(rèn)知。”
圖釋:站在木衛(wèi)二的冰層表面看木星 圖源:inverse
木衛(wèi)二快船號將配備探冰雷達(dá),以探測木衛(wèi)二冰層下的水,并運(yùn)用重力測量探測其磁場,從而確定這顆衛(wèi)星是否擔(dān)得上“海洋世界”的稱號。
摘要:
早期研究表明,木衛(wèi)二的大氣層存在局部密度增加的現(xiàn)象,科學(xué)家因此猜測這一現(xiàn)象可能是由水柱造成的。然而,這些測量手段對于總吸收和原子發(fā)射極為敏感,從而限制了其評估含水量的能力。為此,我們利用凱克天文臺(tái),自2016年2月至2017年5月對木衛(wèi)二上的水汽進(jìn)行直接搜尋。在全球調(diào)查范圍內(nèi),我們的紅外波段在17個(gè)觀測日中有16日都無法檢測到,木衛(wèi)二水豐度的上限要低于我們之前的推算。在2016年4月26日,我們在木衛(wèi)二前半球測得2,095±658噸水蒸氣。我們推測它的水蒸氣排氣量低于之前的預(yù)估,只有極少數(shù)地區(qū)發(fā)生了劇烈活動(dòng)。
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木衛(wèi)二又稱為“歐羅巴”(英語:Europa,IPA: /ju?ro?p?/;希臘語:Ευρ?πη),木星的天然衛(wèi)星之一,由伽利略于1610年發(fā)現(xiàn)(不久之后又由西門·馬里烏斯(Simon Marius)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)),是四顆伽利略衛(wèi)星中最小的一顆。在已知的67顆木星衛(wèi)星中,木衛(wèi)二是直徑和質(zhì)量第四大,公轉(zhuǎn)軌道距離木星第六近的一顆。
圖解:木衛(wèi)二背向行進(jìn)方向的半球。右下角的白色區(qū)域?yàn)槠站S斯撞擊坑,深色區(qū)域是木衛(wèi)二水冰表面礦物含量較高的區(qū)域。圖像顏色近似真色,于1996年9月7日由伽利略號拍攝。
木衛(wèi)二稍微比月亮小,主要由硅酸鹽巖石構(gòu)成,并具有水-冰地殼,和可能是一個(gè)鐵-鎳核心;有稀薄的大氣層,主要由氧氣組成;表面有大量裂縫和條紋,而隕石坑比較罕見,有在太陽系任何已知的固體物體的最光滑表面。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. inverse- Passant Rabie-凌晨2點(diǎn)鐵道口見
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