當(dāng)旅行者一號(hào)在1979年3月5日后的數(shù)天內(nèi)匆匆飛掠木星以及衛(wèi)星時(shí),它發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)一上的火山正在噴發(fā),這是第一次在太陽(yáng)系內(nèi)其他天體上發(fā)現(xiàn)活火山!它也匆匆掠過(guò)了木衛(wèi)二,留下了絲般光滑但表面布滿了無(wú)數(shù)紋路的木衛(wèi)二照片! 但命中注定這個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn)要留給后來(lái)者伽利略探測(cè)器,1997年,靠近木衛(wèi)二的伽利略號(hào)探測(cè)器似乎穿過(guò)了一個(gè)木衛(wèi)二上的噴泉噴出的羽流,但卻因?yàn)橘だ蕴綔y(cè)器并沒(méi)有搭載這種類型的相關(guān)設(shè)備,無(wú)法證實(shí)! 飛掠木星,正前往土星的旅行者一號(hào) 木衛(wèi)二上怎么會(huì)有噴泉?早在旅行者時(shí)代,科學(xué)家們就知道了木衛(wèi)二歐羅巴上有一個(gè)冰殼,但對(duì)于它的冰下是否存在海洋,一直以來(lái)都有很大的因?yàn)?,因?yàn)檫@有兩個(gè)問(wèn)題,冰殼是否足夠的厚度;冰下是否有足夠的熱量來(lái)源;冰上和冰下是否存在物質(zhì)交換。盡管科學(xué)家們十分好奇,但對(duì)于飛掠的衛(wèi)星匆匆一瞥十分無(wú)奈! 但很快春天來(lái)了,NASA專門為木星制定了伽利略探測(cè)器計(jì)劃,它是在1989年10月18日由航天飛機(jī)亞特蘭蒂斯號(hào)送入近地軌道的,并在6年后的1995年12月7日接近木星!本來(lái)在近地軌道運(yùn)送它的是半人馬座火箭(上面級(jí),將探測(cè)器推入霍曼轉(zhuǎn)移軌道),但由于1986年出了挑戰(zhàn)者事故,禁止在航天飛機(jī)的艙內(nèi)運(yùn)送火箭+燃料! 伽利略探測(cè)器復(fù)雜的軌道 所以蹉跎了3年才出發(fā)的伽利略探測(cè)器還是個(gè)慢跑選手,因?yàn)橥屏Σ粔?,只能先進(jìn)入金星軌道加速,再兩度折回地球加速,最后花了6年時(shí)間才到達(dá)木星!而且還出現(xiàn)了一個(gè)致命的問(wèn)題,它的高增益天線可能在3年儲(chǔ)藏期間出了問(wèn)題,最后在太空無(wú)法打開,只能用低增益天線小水管傳輸照片,后來(lái)科學(xué)家啟用新的壓縮算法,才讓低增益天線勉強(qiáng)達(dá)到使用要求! 伽利略探測(cè)器和木衛(wèi)二的故事 伽利略號(hào)發(fā)現(xiàn)了木星上的雷暴遠(yuǎn)超地球,還有木衛(wèi)三是一個(gè)有磁場(chǎng)的衛(wèi)星,木衛(wèi)一的火山活動(dòng)比地球強(qiáng)100倍等等,我們最感興趣的是木衛(wèi)二歐羅巴的厚厚的冰殼下存在一個(gè)全球性海洋! 木星磁場(chǎng) 由埃歐和歐羅巴創(chuàng)造的等離子環(huán)。 伽利略探測(cè)器在整個(gè)任務(wù)期間總共有12次飛掠木衛(wèi)二,它在靠近木衛(wèi)二的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)木星的磁場(chǎng)在木衛(wèi)二附近被破壞,這表明木衛(wèi)二內(nèi)部的一層導(dǎo)電流體正在產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng),NASA的科學(xué)家認(rèn)為,這是磁場(chǎng)的信號(hào)來(lái)自木衛(wèi)二內(nèi)部的全球性海洋! 1997年伽利略探測(cè)器在木衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)異常溫暖的區(qū)域,在經(jīng)過(guò)其上方206千米上方時(shí),伽利略上的磁場(chǎng)探測(cè)器明顯探測(cè)到了異常,它明顯感知到了似乎正在通過(guò)有水分子云組成的空間!但當(dāng)時(shí)沒(méi)有任何科學(xué)家懷疑這個(gè)問(wèn)題! 一直到2011年,哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)從木衛(wèi)二表面噴涌的間歇泉,以及卡西尼2017年卡西尼號(hào)在土衛(wèi)二上直接觀測(cè)到了噴泉噴出的羽流,科學(xué)家回過(guò)頭去尋找當(dāng)年伽利略的數(shù)據(jù),果然如此,伽利略探測(cè)器早在1997年就發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)二的間歇噴泉! 木衛(wèi)二的地下海洋,生命或許正在誕生根據(jù)伽利略取得的數(shù)據(jù),木衛(wèi)二歐羅巴上的水遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人類的想象:比地球要多得多!而它液態(tài)水的存在曾經(jīng)困擾了科學(xué)家。木星直徑14萬(wàn)千米左右,在木星系統(tǒng)中是當(dāng)之無(wú)愧的巨無(wú)霸,木衛(wèi)二距離木星67萬(wàn)千米,它已經(jīng)被潮汐鎖定,而它的軌道離心率為0.009,非常接近一個(gè)正圓! 但就這一丟丟橢圓,造就了木衛(wèi)二的冰下海洋,它在近木點(diǎn)和遠(yuǎn)木點(diǎn)的距離不一致,在木星強(qiáng)大的引力下會(huì)讓木衛(wèi)二地層下摩擦產(chǎn)熱熱量,這提供了木衛(wèi)二一個(gè)巨大的機(jī)會(huì):咸水海洋、熱泉,這不是和地球海洋中的熱泉生態(tài)一樣的環(huán)境么? 木衛(wèi)二的海洋生命 科學(xué)家是大膽的,因?yàn)槟拘l(wèi)二幾乎有所有地球的早期環(huán)境,所以木衛(wèi)二海洋中存在生命猜想從發(fā)現(xiàn)海洋開始就存在了!而在2011年,美國(guó)南極考察隊(duì)在冰封了幾十萬(wàn)年的惠蘭斯湖中發(fā)現(xiàn)了相當(dāng)復(fù)雜的生命,并且在2015年1月,北伊利諾伊大學(xué)的冰川地質(zhì)學(xué)家羅斯·鮑威爾發(fā)現(xiàn)了冰架下暗天無(wú)日又沒(méi)有食物來(lái)源的區(qū)域發(fā)現(xiàn)了正在游動(dòng)的小魚! 南極冰層下的小魚 無(wú)疑這些證據(jù)無(wú)時(shí)不刻地刺激著科學(xué)家,他們認(rèn)為,在木衛(wèi)二冰下溫暖的海洋中,也許生命已經(jīng)發(fā)展到了很高級(jí)的層次,比如“歐羅巴魚”! 2018年7月份在《自然天文學(xué)》上發(fā)表了一篇論文認(rèn)為木衛(wèi)二上有大量的噴出物沉積,假如冰下有生命,那么在木衛(wèi)二表面到處會(huì)是氨基酸。即使在木衛(wèi)二赤道地區(qū)大量輻射的轟擊下,仍然只需要挖數(shù)厘米左右即可找到氨基酸。 這篇論文表明,未來(lái)的木星冰月探測(cè)器并不需要通過(guò)木衛(wèi)二上到處的冰縫鉆入木衛(wèi)二的海洋,而只要在木衛(wèi)二表面采樣即可! NASA曾經(jīng)規(guī)劃了雄心勃勃的木星冰月軌道器,這是一個(gè)龐大的探測(cè)器,主要目的是環(huán)繞木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四飛行,對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)考察,但它已經(jīng)為重返月球讓路!而木衛(wèi)二的著陸計(jì)劃“Europa Lander ”原本將在2020實(shí)施,后又推遲到2025年啟動(dòng)。 木星冰月軌道器效果圖 但對(duì)于如此一顆有著相當(dāng)誘人條件的天體,NASA絕不會(huì)善罷甘休,而是會(huì)尋找機(jī)會(huì)執(zhí)行這一任務(wù),一直以來(lái)NASA對(duì)于深空探測(cè)都是不遺余力,我們也希望這個(gè)計(jì)劃早日實(shí)施,期待未來(lái)的木衛(wèi)二新的生命探測(cè)計(jì)劃! |
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