作者:文乐乐 来源: 中国科学报 发布时间:2024-10-17
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美“欧罗巴快帆船”探测器启程探索木卫二

 

“欧罗巴快帆船”探测器。图片来源:NASA/JPL-Caltech

本报讯 美国东部时间10月14日,一枚美国太空探索技术公司的火箭发射升空,搭载着美国航空航天局(NASA)价值50亿美元的“欧罗巴快帆船”探测器前往木星,调查其卫星木卫二(又称欧罗巴)冰冷外壳下的巨大海洋。这是NASA自几十年前开始探索火星以来最雄心勃勃的地球外生命搜寻任务。

接下来的几周内,探测器将在太空进行关键的演习,比如部署雷达天线,为研究木卫二做准备。

如果一切顺利,探测器预计将于2030年到达木星,并开始快速飞越木卫二,进行数十次近距离飞掠,旨在回答一些最深奥的天体生物学问题,包括木卫二的海洋是否含有维持生命所需的化学营养物质和其他能量来源。

科学家强调,“欧罗巴快帆船”并不是在寻找生命,它的目标是确定木卫二是否具备产生生命的要素。如果该任务表明木卫二适合居住,那么这一发现将大大增加在太阳系其他冰冷星球上发现生命的可能性。

长期以来,木卫二都被认为不是寻找生命的理想地点。在20世纪90年代中期,NASA的“伽利略”号探测器飞掠该星球,并发现了地质奇观。它有“混乱”的地形,看起来像是冻结在原地的冰山,表面有巨大的山脊,似乎被喷上了红色的物质。“伽利略”号还测量到木卫二表面下有一种奇怪的波动——这是地下存在咸水海洋的证据。

科学家希望“欧罗巴快帆船”能够证实这一发现,并进一步了解隐藏的水体。木卫二的海洋体积是地球海洋总体积的两倍多,数十亿年前在木星的引力作用下形成。尽管这颗卫星表面的温度从未超过零下140摄氏度,但引力导致的摩擦热足以使海洋保持液态。据预测,其海洋顶部的冰壳至少有20公里厚,其下的水深可能有60至150公里。美国伍兹霍尔海洋研究所行星海洋学家Elizabeth Spiers说,探测器将证实两者的厚度。

在地球上,海底的火山岩可以与海水相互作用,产生化学反应和能量,使微生物、蠕虫和其他生物茁壮成长。类似的深海喷口可能也存在于木卫二。

木卫二上的生命得以维持的另一种方式是从木星强大的辐射中获得能量。木星的带电粒子轰击木卫二,这些粒子的能量足以破坏木卫二冰壳中的化学键,并产生氢、氧等小分子。

此外,冰脊上覆盖的红色物质可能是木卫二表面下的盐和硫酸盐化合物。“如果它们来自海洋,那将是一个寻找可居住迹象的令人兴奋的地方。”NASA喷气推进实验室行星地质学家Cynthia Phillips说。“欧罗巴快帆船”搭载的仪器将研究这些物质。

探测器还将寻找通过木卫二冰壳裂缝喷出液体的间歇泉或羽流。土星卫星土卫二上就有许多这样的羽流,其中含有氢、碳、二氧化硅颗粒和其他有利于生命的成分。研究人员已经发现了木卫二上类似羽流的迹象,如果找到它们,“欧罗巴快帆船”将对其组分进行分析。

在“欧罗巴快帆船”研究木卫二的4年多时间里,它将飞掠木卫二49次,最近距离其表面25公里。它的相机比“伽利略”号的相机清晰5倍。(文乐乐)

《中国科学报》 (2024-10-17 第1版 要闻)
 
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