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原创 木卫二地下海洋再添实锤,温度适宜,我们将前去探索地外生命

2021-10-21  本溪老刘a...

                                             2020-05-17 19:35  姿势分子

       在英语中,木卫二的名字叫做“ 欧罗巴(Europa)”,是主神宙斯(即朱庇特,也就是木星)的情妇,为他生下了孩子。根据神话传说,今天的欧洲人都是欧罗巴的后裔。最近的研究表明,木卫二可能真的会孕育生命……

       在寻找地外生命的时候,科学家们普遍会非常看重一点,那就是液态水。没有氧气尚且可以允许其他形式的生命存在,但没有溶剂的话,很多化学反应都无法进行,阻止生命的形成。而我们发现的最好的溶剂,就是水。

  

                                            (图片说明:木卫二表面假想图)

       虽然地球的海洋孕育了生命,但的确绝不是太阳系内水资源储量最多的天体。在木星旁边,有一颗天体拥有着惊人的储水量,那就是它的第四大卫星)木卫二。木卫二的直径为3138公里,比月球还小。但是,当美国的伽利略号探测器来到木星的时候,发现木卫二表面以下很可能隐藏着巨大的海洋,而且水量远远超过了地球。

       这个消息对于我们来说非常重要,首先它证明了水不是地球的“特产”,在宇宙中可能很普遍,这意味着地外生命存在的可能性大大提高。同时,既然木卫二有水,并且伽利略号告诉我们,这些水很可能在木卫二表面以下形成巨大的液态海洋,那么这样的环境很有可能允许生命的出现。因此,科学家们一度认为木卫二是最有可能孕育生命的天体之一。

       近些年来,木卫二地下海洋的证据被发现得越来越多,NASA和欧洲航天局的天文学家们基本上已经认定了这片海洋的存在。但问题在于,我们并没有直接观察到过木卫二海洋的画面,一切都停留在推测范围内,就像当初的黑洞一样,谁都知道它存在,却无法拍到照片以证明这个观点。科学是严谨的,在没有确切证据之前,科学家都会比较谨慎。

  

                          (图片说明:科学家模拟木卫二和地球水资源储量对比图)

       相比之下,土星的卫星恩克拉多斯(Enceladus,即土卫二)已经将地表以下的水喷射到太空中,证明了它的存在。长期以来,科学家们认为木卫二冰冻的表面十分牢固,不可能允许地下水喷出。但最近的研究显示,在木星强大的潮汐力作用下,这些冰层也会出现裂缝。按照这个说法,木卫二表面也应该会出现水蒸气的喷流,从地下喷射到大气中。

       但是,直到现在,我们也没有发现过木卫二喷出的羽状水蒸气,这导致科学家们始终不敢完全确认水的存在。

       不过最近,德国马斯克·普朗克太阳系研究所(Max Planck Institute for Solar System Research,简称MPS)的科学家们提出了更加有力的证据,告诉我们:木卫二真的是一个水世界!

  

       这一次的发现,来自于20年前。2000年,NASA的伽利略号木星探测器飞越木卫二上空的时候,发现比地球强20倍的木星磁场,竟然在木卫二附近似乎遭受到了阻碍。磁力计显示,这里检测到的木星磁场似乎并没有那么强大。

       除了磁力计以外,在伽利略号探测器上,还有一台高能粒子探测器(EPD),其收集到的信息或许也可以佐证羽状水蒸气的存在。它发现,木卫二上空漂浮的质子数,比科学家们预期的数量要小一些。对于这个现象,科学家们给出了不同的解释,其中一种说法很有趣:木卫二表面的质子数少是木星强大的磁场活动后的结果。

       20年前的数据,我们已经无法重新检测了。为此,MPS的这支团队寻求了欧洲航天局科学家的帮助,共同完成了模拟,重现伽利略号探测器检测到这个结果的环境。在这个模拟中,他们作出了相应的环境设定,使得伽利略号探测器能够得到当初那个数据的原因只有一个,那就是木卫二的羽状水蒸气扰乱木星磁场的情况。

     

                                 (图片说明:科学家模拟的木卫二羽状水蒸气画面)

       事实证明,模拟结果的确呈现出了预想的效果,这证明他们的猜想是正确的。

       如此一来,我们就可以解释当初伽利略号探测器检测到异常状况的原因了。“我们这一次的新发现是,木卫二上空质子数量较少,部分原因可以归结为电荷交换。”MPS的科学家们将这次研究的成功发表在最近的一期《地球物理研究通讯》上,在文中他们这样介绍。同时,他们还对电荷交换进行了进一步的解释:“这是一个木卫二稀薄大气中质子失去电荷而被迫移动的过程。此外,我们还可以看到其中的一次比较奇怪的下降过程,也可以利用水蒸气羽流来解释,从而为伽利略号飞越木卫二时检测到的特殊数据提供证据。”

  

       科学家们解释了这个过程:在木卫二的上空,有一个含氧的稀薄大气层,同时还有被喷射出来的羽状水蒸气,它们都带有大量电中性的粒子。在被高能粒子撞击的时候,它们就会携带电荷,干扰木星磁场对木卫二的影响,使得伽利略号检测到了异常数据。

       根据科学家的推测,木卫二表面以下蕴藏着一个厚度达到100公里的液态水海洋,这意味着其深度达到了地球马里亚纳海沟的10倍。既然是液态水,那么它的温度就是处于合适的范围。如此得天独厚的条件,给木卫二提供了绝佳的孕育生命的契机。至少对于一些原始生命来说,这里有可能就是天堂。

       预计在2023年,NASA将会发射专门用于探索木卫二海洋及生命的欧罗巴快船号探测器。在此之前,欧洲航天局也有望在2022年启动“木星冰卫星探测器”的计划,飞到数亿公里以外,亲眼看看木卫二是一个怎样的世界。

  

                                   (图片说明:欧罗巴快传号计划的概念图)

       也许到了那一天,人类将会直接完成突破,既发现木卫二地下海洋,又能发现海洋中的外星生命。这一切都是推测,但我们希望这是真的,我们在宇宙中孤独太久了,希望木卫二上已经孕育了我们的同伴。返回搜狐,查看更多

       (来源:搜狐,见https://www.sohu.com/a/395813373_570536)

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      【相关介绍】:

       木卫二 https://baike.sogou.com/v72323.htm?fromTitle=%E6%9C%A8%E5%8D%AB%E4%BA%8C

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