原標題：美國為何向木衛(wèi)二發(fā)射探測器？它在找什么

來源：科技日報

原標題：美國為何向木衛(wèi)二發(fā)射探測器？它在找什么

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歐羅巴快船”藝術(shù)圖

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）看起來過于單調(diào)——它表面灰白，像破舊臺球廳里一顆磨損的臺球。然而仔細觀察，這顆木星的第四大衛(wèi)星，內(nèi)部深處閃爍著迷人的光芒。

這是因為木衛(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00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。這顆探測器到達木衛(wèi)二需五年半時間，預(yù)計于2030年4月抵達。

這是美國國家航空航天局（NASA）今年最受關(guān)注的發(fā)射項目。

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(wù)所開發(fā)的有史以來最大探測器，也是一艘價值 50多億美元的探測器。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6000千克。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(wù)已籌備了幾十年，此前研究提供的信息，讓我們知道這顆衛(wèi)星冰凍的外殼里藏了什么，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(wù)目標。如果像科學家們猜測的那樣，蒸汽羽流是從木衛(wèi)二表面噴發(fā)出來的，它甚至可以從中抽取水樣。

探測器設(shè)計的初衷，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。”該任務(wù)的項目科學家山姆·豪威爾說。

噴氣推進實驗室正在建造“歐羅巴快船”

“歐羅巴快船”配備的各項儀器

曾幾何時，沒人能想到它有液態(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)的四顆衛(wèi)星，其中一顆就是令人著迷的木衛(wèi)二。時至今日，我們已經(jīng)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：它的表面幾乎不見隕石坑，冰凍的外表下隱藏著一個充滿活力的世界，地質(zhì)活動頻繁地重塑著其面貌。

作為木星內(nèi)側(cè)的衛(wèi)星之一，木衛(wèi)二不斷地經(jīng)歷著來自巨大行星的強大引力拉扯。這種力量隨著它在橢圓軌道上周期性地接近和遠離木星而變化，導(dǎo)致內(nèi)部物質(zhì)也被反復(fù)壓縮與釋放，產(chǎn)生了潮汐加熱效應(yīng)。但直到20世紀90年代NASA發(fā)射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，科學家們并未預(yù)料到，在距離太陽如此遙遠（超過7.5億公里），平均溫度低至-160°C的地方，竟然可能存在液態(tài)水。

然而，當伽利略號探測器發(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——正是由于潮汐加熱的作用，這片海洋才能保持液態(tài)而不至于凍結(jié)成冰。“這樣的結(jié)果完全出乎所有人意料。”任務(wù)團隊凱瑟琳·克拉夫特博士如是說。

更令人興奮的是，后續(xù)研究表明，木衛(wèi)二或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及能量來源。

“這片海洋很可能為原始生命的孕育提供了理想的環(huán)境，類似于地球上深海熱泉周圍的生態(tài)系統(tǒng)，那也被認為是地球最早生命形式出現(xiàn)的地方。”該任務(wù)科學項目副主管邦妮·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宜居世界充滿了無限憧憬。

尋找宜居世界，但并不尋找生命

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(guān)這顆星球內(nèi)外部的一切。

科學家相信，地球生命化學反應(yīng)的基礎(chǔ)，也可能出現(xiàn)在木衛(wèi)二內(nèi)部。但在木衛(wèi)二上，還原化學反應(yīng)可能發(fā)生在海底，由咸水的相互作用引起；而氧化化學反應(yīng)可能發(fā)生在表面，由輻射與水或硫相互作用引起。

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表面——這些地形看起來幾乎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(dǎo)致的。

這也是為什么木衛(wèi)二的羽流如此令科學家著迷——它們可以讓人們直接“看到”這里發(fā)生的化學反應(yīng)。如果水從地下噴涌而出，進入周圍的大氣，“歐羅巴快船”還將有機會“品嘗”到它。

但這一切并不意味著，人們就能找到生命的證據(jù)。“這不是生命探測任務(wù)。”對此，團隊所有參與者觀點一致，“相反，它正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，每一顆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。

木衛(wèi)二的紅色條紋

木衛(wèi)二上的混沌地形

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