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欧罗巴星是太阳系最适合生命存在的地方吗?

科普小知识2022-10-26 12:27:02
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欧罗巴星是太阳系最适合生命存在的地方吗?

美国宇航局拍摄木星卫星的新照片

这张照片是美国宇航局的伽利略号宇宙飞船在20世纪90年代末拍摄的,显示了木星的卫星木卫二。这张照片以最大的分辨率显示了木卫二表面的最大部分。

这可能是美国宇航局拍摄的木卫二的最佳照片,现在科学家们已经制作了这张照片的新版本。这幅彩色图像的马赛克是由美国宇航局的伽利略飞船在20世纪90年代后期获得的。这是美国宇航局第一次发布用现代图像处理技术处理的图像版本。这张图片的低分辨率版本是在2001年发布的,它的颜色已经被增强了。这幅图片的新版本更接近人眼所能看到的图像。许多热衷于拍摄太空照片的人也利用公开的数据制作了他们自己的木卫二照片,但是美国国家航空航天局以前从未发布过如此自然色彩的木卫二照片。

这张照片显示了欧罗巴卫星表面许多长的、弯曲的、明亮的冰盖曲线。科学家想知道这些红棕色碎片和其他在卫星表面行走的斑点是否记录了木卫二卫星的地质历史,以及它们是否能帮助我们了解冰盖下海洋的化学成分。这张我们以前见过的照片是马赛克,分辨率低,颜色增强。为了让它出现在这个版本中,科学家调整了颜色,使它更接近人眼看到的自然颜色。照片显示木卫二卫星的表面地质结构极其多样。长长的裂缝纵横交错,冰帽的尖牙互相露出。卫星表面颜色的变化是由不同的地理特征和位置引起的。例如,如果某个区域被由纯水凝结而成的冰覆盖,它将显示蓝色或白色。然而,如果大量除冰以外的化合物集中在某一区域,它将呈现红色和棕色。在极地地区,即图片的最左边和最右边,它明显比赤道地区更蓝,而后者更白。科学家认为颜色的差异是由两个地区不同大小的冰粒造成的。

欧罗巴星是太阳系最适合生命存在的地方吗?

资料来源:美国航天局

在欧罗巴的冰盖下,它可能是除地球之外太阳系中最适合生命存在的地方。伽利略号宇宙飞船发现了强有力的证据,证明在冰盖下有一片海水,在冰层下有一层岩石。海洋和冰盖之间的物质圈可能提供化学能来支持简单生命形式的生存。

几个世纪以来,欧罗巴给我们带来了许多难题。2012年12月,一团水蒸气在欧罗巴南极上空20英里处升起,成为一个谜。从宇宙的参照物来看,这次喷发的规模很小,但对天体生物学意义重大。

除了地球,木卫二卫星可能是太阳系中最适合生命存在的地方。四十亿年的潮热和液态海洋可能会产生某种生命。只要人造卫星发射到木星系统中,很有可能从木卫二卫星表面喷出的水蒸气中捕捉到生命的痕迹。然而,在目前的科学条件下,不可能在一代人的时间内完成一次木星探测任务。

尽管木卫二卫星早在400年前就被发现了,但直到深空卫星出现,我们才第一次清楚地看到太阳系中最大的卫星。从1973年到1993年,八颗人造卫星穿过了欧罗巴,每一颗都将解开这颗距离地球6.283亿公里的卫星的一些谜团。

欧罗巴星是太阳系最适合生命存在的地方吗?

欧罗巴和木星(艺术想象图片)来源:美国宇航局

第一颗人造卫星于1973年穿越了欧罗巴。先锋10号发回了这颗明亮卫星的第一张照片。木卫二将会反射64%撞击其表面的光回到太空。相反,地球的反照率只有33%。水星的反照率是74%。换句话说,木卫二的亮度介于地球的液态海洋和水星的云层之间。

是什么让它如此明亮?木卫二离太阳的距离是地球的2000倍,它的表面不能像地球一样被液态水覆盖。至于云,木卫二比月亮稍小。它没有足够的重力来维持丰富的大气层。我们可以把先锋10号的观测结果解释为一颗被固体冰盖覆盖的行星,但这仍然不能解释另一件事,即木星的潮汐力。木卫二卫星非常靠近木星,这意味着它从内到外被充分加热,这至少会融化卫星核心附近的冰。

在下一颗人造卫星到达木星系统之前不久,另一个假说被提出:木卫二可能有三层。在这个模型中,最里面的核心是由二氧化硅制成的。最外层是冰。木卫二每3.5天绕木星一周。这种压力可能产生足够强的潮热,在硅石和冰帽之间形成液体海洋。如果这个模型是正确的,即使第三层是固体,当木卫二围绕巨大的气态行星木星旋转时,木星的潮汐力可能足以打破木卫二上的冰盖。

多亏了先锋号、航海家号和伽利略号,我们在这30年里对木卫二的了解超过了过去的五个世纪。我们知道木卫二上的冰如此明亮的原因是因为它的表面不断更新。由于木星在木卫二上的引力,固体冰原将继续弯曲和伸展,导致冰原破裂。

通过三层模型,伽利略的测量还指出,在冰盖下可能有一个巨大的咸水海。尽管这些发现是在5亿英里之外发现的,但在我们自己的后院发现的一些东西进一步说明了欧罗巴上存在海洋的可能性。

1977年,在地球海洋深处的热液喷口发现了大量生命。这是我们获得的第一个证据,表明生命可以存在于没有光的地方。他们可以利用热能作为化学能的来源。这使我们意识到,只要有热和水,就可能有繁荣的生命。木卫二卫星上可能有海洋,而且肯定有热源,所以它很可能有生命。

(原文来自dailygalaxy.com,由小蝌蚪君编辑)。请注明转载来源。)