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木卫二(欧罗巴)的表面。图片:NASA/JPL-Caltech/SETI

寻找地外生命或者宜居星球,一直是科学家关注的重点。最近,NASA科学家提出新的证据,认为木卫二内部的海洋能够适合生命生存。

木卫二是木星的天然卫星之一,又称为欧罗巴(Europa)。1610年伽利略利用自制的望远镜发现了4颗木星卫星,欧罗巴是其中最小的一颗。1892年发现了木卫五,轨道位于之前已知的所有木星卫星内侧,1979年旅行者号探测器又发现了三颗内侧卫星,因此木卫二实际上是排位第6的木星卫星。

木星(左)和四颗伽利略卫星,木卫二是从上往下数第二个。

木卫二比月亮稍小,直径约3120公里,结构跟地球类似,是一颗岩石星球,主要由硅酸盐岩石构成,可能有一个铁镍组成的核。它的表面有一层很厚的冰外壳,根据不同的推算,冰壳厚度可能是几公里甚至是几十公里。木卫二有很薄并且非常稀薄的大气层,主要由氧气组成。

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木卫二结构图

木卫二温度很低,赤道地区平均为-163℃,两极更是只有-223℃。木卫二已经被木星潮汐锁定,但是其他卫星的潮汐力所转化成的热量有可能使冰层以下的水保持液态。一些计算认为木卫二海洋的深度在80~170公里之间,蓄水量比地球高多了。

2012年,哈勃太空望远镜通过紫外线波段观测到木卫二存在着羽流现象,也就是从地下喷射出的水汽,这证明了液态水的存在。

木卫二羽流

根据伽利略号飞船(1995~2003年环绕木星飞行)所采集到的磁场数据,木卫二在木星磁场的影响下能够产生感应磁场,这说明它的冰层下方很可能存在与咸水海洋类似的导电层。

木卫二冰层表面,深色条纹含有更多的矿物质

NASA科学家的最新模型支持了这样的理论,并且认为木卫二内部的海洋能够适合生命生存。科学家计算出这些水可能是由于潮汐力或放射性衰变导致含水矿物质分解而形成的。

NASA科学家使用伽利略任务的数据对欧罗巴内部的核心、硅酸盐层和海洋的组成和物理性质进行建模。放射性衰变或后来的潮汐运动引起的温度和压力升高,将导致含水矿物的分解,并释放出被困的水和可挥发物,这些物质的总量与预测的海洋质量相符。

科学家还发现,海洋最初应该是弱酸性的,二氧化碳、钙和硫酸盐的浓度很高。不过,模拟结果显示海洋中出现了更多的氯化物,哈勃望远镜发现木卫二冰层表面存在氯化物也支持了这一结论。也就是说,它的变得更像地球上的海洋了。

由于有液态海洋的存在,科学家猜测可能存在类似地球上的海底热液喷泉或南极沃斯托克湖之类的环境,进一步猜测可能有生命存在,比如某些嗜极生物。

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假想的木卫二海底生物

假想的木卫二探索机器人

不过由于近期太空探索的重点是重返月球和登陆火星,发射新的木星及其卫星探测器的计划可能要等待很久了。