第二三二章木衛二探索
麵對著阻藍計劃的確立,負麵人利用負麵植入物開辟的門戶通道,積極從事物資的運轉和能量的儲存等工作.
但特勤隊也沒閑著,而是竭力研究木星的衛星的各種情況,尤其是木衛二。
由李力組織的學習組,展開相應的學習,佩蘭查出相關的資料,並組織大家學習和研討。
木衛二與木衛一的組成與類地行星相似:主要由矽酸鹽岩石組成。但是與木衛一不同,木衛二有一個薄薄的冰外殼。最近從伽利略號發回的數據表明木衛二有內部分層結構,並可能有一個小型金屬內核。但是木衛二的表麵不像一個內層太陽係的東西,它極度的光滑:隻能看到極少的數百米高的地形。凸出的記號看來隻是反照率特性或是一些不大的起伏。木衛二上的環形山很少;隻發現三個直徑大於5千米的環形山。這表明它有一個年輕又活躍的表麵。然而,旅行者號做了一小部分的表麵高清晰度地圖。木衛二的表麵精確年齡是一個懸而未決問題。
木衛二的表麵照片與地球海洋上的冰的照片相似。這可能是因為木衛二表麵的冰以下有一層液態的水,或許有50千米深,由引潮力帶來的熱量保持液態。如果是這樣的話,這將是除地球之外,太陽係中唯一一個有大量的液態水存在的地方。
木衛二最醒目的外觀是遍布全球的一串串十字條紋。較大的一個向外擴散到淡色物質地帶,長近20千米。最近的有關它們的起源理論是:它們由一連串火山噴出物或噴泉產生。
旅行者號並沒有好好觀察木衛二,因為它是伽利略號探索的主要任務。來自伽利略號兩次接近木衛二發回的圖片看來驗證了早期的理論:木衛二的表麵相當年輕,隻看到很少的環形山,一些活動很顯然正在發生。有些區域看來很像春天到來時,兩極的海洋處冰塊融化的情景。木衛二表麵和內部的確切性質還不很清楚,但有一個表麵“海洋”的確切證據。
木衛二(europa)是太陽係中另一顆與眾不同的衛星。木衛二是太陽係中最明亮的一顆衛星,幾百年來它以它的獨特性使一批又一批的科學家對它著迷。它之所以顯得如此明亮是由於它表麵有一層厚厚的冰殼,這層冰殼上布滿了隕石撞擊坑和縱橫交錯的條紋。木衛二的內部很可能是非常活躍的,在冰殼下麵很可能隱藏了一個太陽係中最大的液態水海洋,這個海洋中極有可能存在著生命。
生命移居的可能性:2009年年底,美國亞利桑那大學科學家理查德格林伯格發表論文指出,目前木衛二的海洋中至少應該存活著300萬噸似魚複雜生物。這將13年前科學家們提出的木衛二生命假說又向前推進了一步。木衛二是1610年由伽利略發現的,航天器對木衛二的探測表明,它的外殼冰層下可能有海洋,有了海洋就意味著其中可能有生命存在。科學家們一直在設法揭開其生命之謎。
木衛二上是否有海洋?航天器對木衛二的探測表明,其上可能有海洋。正因如此,在對木星衛星的探測中,科學家們最重視的就是木衛二。
早在1979年,旅行者1號和2號探測木星時就發現,木衛二像個冰與奶油巧克力混合的大球體,表麵上分布著彎曲條紋。科學家們分析研究木衛二的照片和探測資料後提出,該衛星表麵覆蓋著5000米厚的冰層,冰層下麵可能有一個深達50千米的海洋。
從1996年伽利略號在距離木衛二16萬千米處拍攝的照片上看,這顆星球呈現出冰殼狀,表麵裂縫交錯,像地球兩極的浮冰,說明冰層曾受到巨力的作用。科學家們研究後認為,這種力是由木衛二和木星及其他三顆伽利略衛星之間的引力形成的潮汐力,其作用不僅形成木衛二的表麵特征,還使其內部的水以液態存在。
1996年末伽利略號從距離木衛二688千米處經過時拍攝的照片顯示,木衛二表麵有水流存在。科學家們說,這種現象表明木衛二內核很熱,大量熱能從火山口或熱泉眼噴發出來,導致表麵部分冰層融化。
1997年1月,伽利略號用磁強計對木衛二的磁場進行的探測顯示,木衛二隻能有一個內磁場才能解釋獲得的結果。這個內在導電層的導電率必須和含鹽海水一樣強。由此科學家們再次得出木衛二上可能有海洋的推論。同時,發回的新照片表明,木衛二表麵裂縫位置發生了變化,說明很可能是表層下的海洋流動造成的。
折疊“冰激淩”內熱外冷“夾層”是海洋1997年2月,伽利略號從距離木衛二586千米處飛過時拍攝的照片顯示,木衛二表麵最大的冰山寬達13千米,高為100~200米。美國科學家史蒂文等人認為,由於木星對木衛二內核的引力作用,使其冰幔下麵的水保持液體狀態,成為深達幾千米的海洋。1998年12月伽利略號拍攝的照片顯示,木衛二南部有一條長達800米的裂縫。
2000年1月,伽利略號從距離木衛二351千米處掠過時發現,木衛二地磁北極點位置頻繁移動。科學家們認為,這是木衛二含鹽海洋在冰層下流動形成電磁場引發的結果。
在研究了木衛二表麵裂縫照片之後,2002年9月格林伯格研究小組宣稱,木衛二冰層較薄,觀測到的表層裂縫可使氣體、熱量和有機物質接觸到表層下麵可能存在的水。這種情況顯示,木衛二可能存在的海洋同地球上的北冰洋相似。既然北冰洋能通過冰層的裂縫接觸空氣和熱量,那麽木衛二上的海洋也能通過冰層裂縫與外界接觸。
科學家們依據旅行者2號和伽利略號獲取的資料,於2007年繪製出的首張木衛二全球地質構造圖揭示,其表麵地質構造比較年輕且富於變化。2008年,科學家們發現,木衛二極地旋轉軸偏移了80多度。這樣的極端變化表明木衛二表麵冰殼厚度不一致,在其下麵有廣闊的海洋。科學家們還用多種航天器獲得的照片,繪製了木衛二表麵直徑達500千米以上的大型弧狀盆地圖像。經綜合分析研究,科學家們認為,木衛二內部有一個金屬核,核外是石質的殼,殼外是液態水海洋,海洋表麵是冰層。
具備生命存在的三要素:由於水是孕育生命的重要條件,故而科學家們在發現木衛二上可能有海洋之後,就推斷其海洋中可能有生命。
1979年旅行者號發現木衛二表麵廣泛分布著彎曲的褐色條紋之後,有的科學家就認為,這意味著該星球上存在著有機分子,因為多種有機聚合物是呈褐色的。同時對可能存在的海洋來說,其環境可以維持有機體的生存,因而估計木衛二上可能存活細菌一類的低級生物。
1996年8月,美國科學家提出,木衛二的海底也可能存在火山,其噴發提供的熱量足以使某些不需要陽光和空氣的微生物生存下去,這一論點被稱為木衛二生命假說。木衛二冰層下麵有水、充足的熱量和有機化合物這三個生命存在的基本要素,其環境很有可能符合宇宙生物學的標準。地球海洋深處一些火山口的周圍,沒有陽光和氧氣的極端惡劣的自然環境中都有原始微生物繁衍生息,就是因為這些地方都具備上述三個條件。提出和讚同木衛二生命假說的科學家們認為,從環境條件推斷,其生命形態隻能是低級的海洋生物。
這些科學家認為,地球生命源於海洋裏的火山噴口,此一原理也適用於木衛二。他們猜測,受木星引力影響,木衛二內部亦有火山活動。當木衛二從木星一側飛向另一側時,木星會擠壓木衛二,導致後者的核心處於熔融狀態,從而引起火山活動。火山雖未噴發出表麵,但卻加熱了冰層下麵的水,使其呈液體狀態,形成海洋。木衛一由於距離木星更近,受到的擠壓更大,故而火山噴出表麵,並留下硫磺和其他化學物質。地球海底熱液噴口處也有很多同類化合物,且與地球早期生命有關。由此科學家們推斷,木衛二海底火山活動也會噴發類似化合物,並造成溫暖的環境,從而孕育並存活了生命。
冰層下的海豚音:木衛二上的海洋生物會和地球上的哪類生物比較接近呢?伽利略號的探測結果為科學家提供了新證據。
伽利略號在距木衛二上空400千米掠過時,曾收到其冰層下發出的吱吱叫聲。經科學家們分析研究,這種叫聲與地球海洋中海豚發出的聲音相似,誤差率僅為0.001%。據此科學家們推測,如果木衛二上真的有生命,它們最有可能與地球上的海豚相似。美國生物學家還打算發射下一個探測木星航天器時,讓其帶去地球海豚“談話”的錄音帶,試圖傳輸到木衛二上一探究竟。
目前科學界普遍認為,木衛二表麵沒有陸地,寒冷的外殼冰層下麵是一片汪洋大海,水量比地球擁有的水要多得多。海洋正在吸收大量的氧氣,甚至遠比預測模型顯示的要多,海底部分區域應該與地球深海熱泉周圍環境極為相似,其構成足以支持多種生命形態存活。格林伯格對此進行深入研究後,才於2009年11月提出了當前木衛二海洋中至少應該存活300萬噸似魚複雜生物的最新結論。
人類探索計劃:雄心勃勃的木星軌道器計劃已於2005年取消,但是還有各種各樣針對木衛二的未來探索任務的議案被不斷的的提出。
2006年nasa(美國航空暨太空總署)的預算中編列了應美國國會的口頭提請為未來的環航木衛二計劃而建立基金。在設想中,該計劃的任務包括:通過重力和高度的測量手段確認木衛二的表麵冰殼下是否存在海洋;大範圍地對地表進行高解析拍攝,通過光譜分析以確認其表麵物質的化學成分;以及利用穿冰雷達對冰層進行穿透探測等。該計劃甚至考慮讓飛船攜帶一個小型的著陸裝置,利用此裝置直接分析木衛二表麵的化學成分,同時采集地震波數據以確定冰層的厚度和活躍程度。然而目前不可確知該計劃是否有切實啟動的可能,nasa2007年度的預算編列中就沒有這項資金。
另一個可行的計劃是使用與深度撞擊(di)計劃相似的撞擊器。用撞擊器猛烈撞擊木衛二表麵以激起碎屑煙霧,讓一艘小型飛船穿過煙霧收集碎屑。因無須從木星或木衛二的環航軌道上發射著陸器——當然也省略了從衛星上重新起飛的步驟——燃料的消耗將大大縮減,故而該設想被看成是最經濟的方案之一。
麵對著阻藍計劃的確立,負麵人利用負麵植入物開辟的門戶通道,積極從事物資的運轉和能量的儲存等工作.
但特勤隊也沒閑著,而是竭力研究木星的衛星的各種情況,尤其是木衛二。
由李力組織的學習組,展開相應的學習,佩蘭查出相關的資料,並組織大家學習和研討。
木衛二與木衛一的組成與類地行星相似:主要由矽酸鹽岩石組成。但是與木衛一不同,木衛二有一個薄薄的冰外殼。最近從伽利略號發回的數據表明木衛二有內部分層結構,並可能有一個小型金屬內核。但是木衛二的表麵不像一個內層太陽係的東西,它極度的光滑:隻能看到極少的數百米高的地形。凸出的記號看來隻是反照率特性或是一些不大的起伏。木衛二上的環形山很少;隻發現三個直徑大於5千米的環形山。這表明它有一個年輕又活躍的表麵。然而,旅行者號做了一小部分的表麵高清晰度地圖。木衛二的表麵精確年齡是一個懸而未決問題。
木衛二的表麵照片與地球海洋上的冰的照片相似。這可能是因為木衛二表麵的冰以下有一層液態的水,或許有50千米深,由引潮力帶來的熱量保持液態。如果是這樣的話,這將是除地球之外,太陽係中唯一一個有大量的液態水存在的地方。
木衛二最醒目的外觀是遍布全球的一串串十字條紋。較大的一個向外擴散到淡色物質地帶,長近20千米。最近的有關它們的起源理論是:它們由一連串火山噴出物或噴泉產生。
旅行者號並沒有好好觀察木衛二,因為它是伽利略號探索的主要任務。來自伽利略號兩次接近木衛二發回的圖片看來驗證了早期的理論:木衛二的表麵相當年輕,隻看到很少的環形山,一些活動很顯然正在發生。有些區域看來很像春天到來時,兩極的海洋處冰塊融化的情景。木衛二表麵和內部的確切性質還不很清楚,但有一個表麵“海洋”的確切證據。
木衛二(europa)是太陽係中另一顆與眾不同的衛星。木衛二是太陽係中最明亮的一顆衛星,幾百年來它以它的獨特性使一批又一批的科學家對它著迷。它之所以顯得如此明亮是由於它表麵有一層厚厚的冰殼,這層冰殼上布滿了隕石撞擊坑和縱橫交錯的條紋。木衛二的內部很可能是非常活躍的,在冰殼下麵很可能隱藏了一個太陽係中最大的液態水海洋,這個海洋中極有可能存在著生命。
生命移居的可能性:2009年年底,美國亞利桑那大學科學家理查德格林伯格發表論文指出,目前木衛二的海洋中至少應該存活著300萬噸似魚複雜生物。這將13年前科學家們提出的木衛二生命假說又向前推進了一步。木衛二是1610年由伽利略發現的,航天器對木衛二的探測表明,它的外殼冰層下可能有海洋,有了海洋就意味著其中可能有生命存在。科學家們一直在設法揭開其生命之謎。
木衛二上是否有海洋?航天器對木衛二的探測表明,其上可能有海洋。正因如此,在對木星衛星的探測中,科學家們最重視的就是木衛二。
早在1979年,旅行者1號和2號探測木星時就發現,木衛二像個冰與奶油巧克力混合的大球體,表麵上分布著彎曲條紋。科學家們分析研究木衛二的照片和探測資料後提出,該衛星表麵覆蓋著5000米厚的冰層,冰層下麵可能有一個深達50千米的海洋。
從1996年伽利略號在距離木衛二16萬千米處拍攝的照片上看,這顆星球呈現出冰殼狀,表麵裂縫交錯,像地球兩極的浮冰,說明冰層曾受到巨力的作用。科學家們研究後認為,這種力是由木衛二和木星及其他三顆伽利略衛星之間的引力形成的潮汐力,其作用不僅形成木衛二的表麵特征,還使其內部的水以液態存在。
1996年末伽利略號從距離木衛二688千米處經過時拍攝的照片顯示,木衛二表麵有水流存在。科學家們說,這種現象表明木衛二內核很熱,大量熱能從火山口或熱泉眼噴發出來,導致表麵部分冰層融化。
1997年1月,伽利略號用磁強計對木衛二的磁場進行的探測顯示,木衛二隻能有一個內磁場才能解釋獲得的結果。這個內在導電層的導電率必須和含鹽海水一樣強。由此科學家們再次得出木衛二上可能有海洋的推論。同時,發回的新照片表明,木衛二表麵裂縫位置發生了變化,說明很可能是表層下的海洋流動造成的。
折疊“冰激淩”內熱外冷“夾層”是海洋1997年2月,伽利略號從距離木衛二586千米處飛過時拍攝的照片顯示,木衛二表麵最大的冰山寬達13千米,高為100~200米。美國科學家史蒂文等人認為,由於木星對木衛二內核的引力作用,使其冰幔下麵的水保持液體狀態,成為深達幾千米的海洋。1998年12月伽利略號拍攝的照片顯示,木衛二南部有一條長達800米的裂縫。
2000年1月,伽利略號從距離木衛二351千米處掠過時發現,木衛二地磁北極點位置頻繁移動。科學家們認為,這是木衛二含鹽海洋在冰層下流動形成電磁場引發的結果。
在研究了木衛二表麵裂縫照片之後,2002年9月格林伯格研究小組宣稱,木衛二冰層較薄,觀測到的表層裂縫可使氣體、熱量和有機物質接觸到表層下麵可能存在的水。這種情況顯示,木衛二可能存在的海洋同地球上的北冰洋相似。既然北冰洋能通過冰層的裂縫接觸空氣和熱量,那麽木衛二上的海洋也能通過冰層裂縫與外界接觸。
科學家們依據旅行者2號和伽利略號獲取的資料,於2007年繪製出的首張木衛二全球地質構造圖揭示,其表麵地質構造比較年輕且富於變化。2008年,科學家們發現,木衛二極地旋轉軸偏移了80多度。這樣的極端變化表明木衛二表麵冰殼厚度不一致,在其下麵有廣闊的海洋。科學家們還用多種航天器獲得的照片,繪製了木衛二表麵直徑達500千米以上的大型弧狀盆地圖像。經綜合分析研究,科學家們認為,木衛二內部有一個金屬核,核外是石質的殼,殼外是液態水海洋,海洋表麵是冰層。
具備生命存在的三要素:由於水是孕育生命的重要條件,故而科學家們在發現木衛二上可能有海洋之後,就推斷其海洋中可能有生命。
1979年旅行者號發現木衛二表麵廣泛分布著彎曲的褐色條紋之後,有的科學家就認為,這意味著該星球上存在著有機分子,因為多種有機聚合物是呈褐色的。同時對可能存在的海洋來說,其環境可以維持有機體的生存,因而估計木衛二上可能存活細菌一類的低級生物。
1996年8月,美國科學家提出,木衛二的海底也可能存在火山,其噴發提供的熱量足以使某些不需要陽光和空氣的微生物生存下去,這一論點被稱為木衛二生命假說。木衛二冰層下麵有水、充足的熱量和有機化合物這三個生命存在的基本要素,其環境很有可能符合宇宙生物學的標準。地球海洋深處一些火山口的周圍,沒有陽光和氧氣的極端惡劣的自然環境中都有原始微生物繁衍生息,就是因為這些地方都具備上述三個條件。提出和讚同木衛二生命假說的科學家們認為,從環境條件推斷,其生命形態隻能是低級的海洋生物。
這些科學家認為,地球生命源於海洋裏的火山噴口,此一原理也適用於木衛二。他們猜測,受木星引力影響,木衛二內部亦有火山活動。當木衛二從木星一側飛向另一側時,木星會擠壓木衛二,導致後者的核心處於熔融狀態,從而引起火山活動。火山雖未噴發出表麵,但卻加熱了冰層下麵的水,使其呈液體狀態,形成海洋。木衛一由於距離木星更近,受到的擠壓更大,故而火山噴出表麵,並留下硫磺和其他化學物質。地球海底熱液噴口處也有很多同類化合物,且與地球早期生命有關。由此科學家們推斷,木衛二海底火山活動也會噴發類似化合物,並造成溫暖的環境,從而孕育並存活了生命。
冰層下的海豚音:木衛二上的海洋生物會和地球上的哪類生物比較接近呢?伽利略號的探測結果為科學家提供了新證據。
伽利略號在距木衛二上空400千米掠過時,曾收到其冰層下發出的吱吱叫聲。經科學家們分析研究,這種叫聲與地球海洋中海豚發出的聲音相似,誤差率僅為0.001%。據此科學家們推測,如果木衛二上真的有生命,它們最有可能與地球上的海豚相似。美國生物學家還打算發射下一個探測木星航天器時,讓其帶去地球海豚“談話”的錄音帶,試圖傳輸到木衛二上一探究竟。
目前科學界普遍認為,木衛二表麵沒有陸地,寒冷的外殼冰層下麵是一片汪洋大海,水量比地球擁有的水要多得多。海洋正在吸收大量的氧氣,甚至遠比預測模型顯示的要多,海底部分區域應該與地球深海熱泉周圍環境極為相似,其構成足以支持多種生命形態存活。格林伯格對此進行深入研究後,才於2009年11月提出了當前木衛二海洋中至少應該存活300萬噸似魚複雜生物的最新結論。
人類探索計劃:雄心勃勃的木星軌道器計劃已於2005年取消,但是還有各種各樣針對木衛二的未來探索任務的議案被不斷的的提出。
2006年nasa(美國航空暨太空總署)的預算中編列了應美國國會的口頭提請為未來的環航木衛二計劃而建立基金。在設想中,該計劃的任務包括:通過重力和高度的測量手段確認木衛二的表麵冰殼下是否存在海洋;大範圍地對地表進行高解析拍攝,通過光譜分析以確認其表麵物質的化學成分;以及利用穿冰雷達對冰層進行穿透探測等。該計劃甚至考慮讓飛船攜帶一個小型的著陸裝置,利用此裝置直接分析木衛二表麵的化學成分,同時采集地震波數據以確定冰層的厚度和活躍程度。然而目前不可確知該計劃是否有切實啟動的可能,nasa2007年度的預算編列中就沒有這項資金。
另一個可行的計劃是使用與深度撞擊(di)計劃相似的撞擊器。用撞擊器猛烈撞擊木衛二表麵以激起碎屑煙霧,讓一艘小型飛船穿過煙霧收集碎屑。因無須從木星或木衛二的環航軌道上發射著陸器——當然也省略了從衛星上重新起飛的步驟——燃料的消耗將大大縮減,故而該設想被看成是最經濟的方案之一。