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擁有噴泉的冰凍星球?歐羅巴一号看見的神秘生物,可能真的存在

作者:答案在這兒

著名的天文學家哥白尼曾經說過這樣一句話“人的天職在于勇于探索真理”,當人類在第一次擡頭望向夜空時,就展開了對宇宙的無限想象。

後來,在技術發展的支援下,我們有了望遠鏡、衛星,它們可以代替我們去觀察廣袤的宇宙,人類不僅完成了飛上天空的夢想,也實作了飛往宇宙的夢想。無數探測器朝着地球的四面八方飛去,我們對宇宙是如此的好奇。除了希冀在其他星球找到生命的痕迹,我們也在尋找宇宙的真理。

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木星作為太陽系八大行星當中最大的那一顆,個頭雖大,但是從排列順序由内及外而言它排行老五。木星算得上是我們夜晚觀星時除了月亮和金星之外最亮的天體,因為體積龐大的原因,它有許多顆天然衛星,根據2019年的資料顯示,目前發現的木星衛星數量已達79顆。

在這麼多衛星中,有一顆十分特别,算得上是人類的重點觀測對象,其地位和火星不相上下。雖然它的體積比月球還要小一些,直徑隻有三千公裡,但是在厚厚的冰層之下可能藏着廣袤的“冰下海洋”,這一海洋可能比地球的海洋還要大。那麼這片海洋當中是否存在着神奇的生物呢?

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不得不說,木星作為太陽系當中體積最大的行星,使得人類對它的未來和使命總有一些奇思妙想。首先我們來看看木星的類型,它屬于類木行星,也是顆氣态巨行星。平均直徑在139822千米,地球的直徑是12756千米,這一差距很難想象大家都是太陽系内的好兄弟,估計木星私下裡吃了不少“菠菜”。

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不少人說木星是保護其它行星的一道屏障,尤其是地球,我們這顆藍色星球,雖然孕育出了多種生命,更是出現了人類這種高智商生物,但是其實還是很脆弱的。木星因為體積大,引力就很大,能夠吸引到向内部飛來的彗星,是以它像是一柄超強防護傘或者說是太陽系吸塵器,幫地球解決了不少麻煩,畢竟如果沒有這一屏障,地球總是被彗星撞擊的幾率将大大提升,那麼地球估計早就變成和月球一樣的麻子臉了。

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木星的英文名叫Jupiter,這其實是以羅馬神話當中的衆神之神來命名的,其地位和宙斯相當,足以見得人們對于這顆超大号行星非常敬畏。由于是氣态行星,是以我們目前無法确定木星的邊界,值得一提的是它的形狀更加偏向于橢圓形,它的自轉周期也是太陽系所有行星中最快的,轉一圈隻需要9小時55分30秒,公轉周期則是11.862年。此外木星的磁場很強,大約是地球磁場的14倍。

那麼為什麼會說它是太陽的接班人呢?這是因為它的成分與結構與太陽十分相似,它的氦含量幾乎和太陽外層相同。并且前文提到了它是晚上我們看天時第三亮的天體,這不僅是因為木星的視星等最高可達2.94等。

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根據專家研究還發現,它一直在自己發光,并且亮度也在增大,散發的能量幾乎等同于太陽發出的能量,這似乎代表着它有成為恒星的條件。甚至有人說假如太陽幾百億年之後衰老演化成為了白矮星,無法在提供能量和熱量時,木星會接替它成為太陽系的新恒星。

不過顯然是不可能的,畢竟恒星形成的必要條件是品質足夠大,木星的品質雖然是行星當中最大的,但也僅是太陽品質的千分之一,像目前認為最小的恒星紅矮星,其品質約為太陽的十分之一。

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木衛二是伽利略于1610年時用望遠鏡發現的,它是木星的第六顆已知衛星,體積在其中位列第四。除了木衛二這個簡單粗暴以序号命名的稱呼之外,它還有個名字叫做“歐羅巴”,大家可能都知道,與我們中國給天體取名使用五行的方式不同,國外給天體命名大多是取自于神話中人物的名字,比如金星的英文名就來自維納斯,歐羅巴也是一位美麗而溫柔的女子,歐洲現在的得名也來自于她。

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木衛二的品質為4.8×1022kg,直徑為3138km,體積為1.593×1010km3,它是伽利略發現的所有衛星當中離木星第二近的那一顆,距離木星有670900千米。從傳回來的木衛二照片來看,這是一顆被冰凍住的星球,表面有許多交叉的線性結構,科學家推斷這種結構因為潮汐加熱引起了其内部的物質發生了運動。

木衛二整體與類地行星十分相似,是由矽酸鹽岩石構成的,表層被水覆寫,不過在低溫之下已經當機成冰了。從照片不難看出木衛二的表面非常光滑,并不像月球那樣坑坑窪窪,是以它的反照率很高,科學家推測木衛二的表面年齡介于兩千萬到一億八千萬年之間,還是非常年輕的。

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此外,科學家們還根據有限的資料建立了多種模型來研究木衛二的結構。根據研究發現,木衛二最外層的水冰層,厚度可能在80km到160km之間,表面冰層厚度在10km左右,當然極有可能比這還要厚得多。根據Emden方程建立的模型來看,木衛二的核心大小在596km左右,中心壓力約為48.8到55kbar之間。

根據1994年哈勃望遠鏡光譜儀觀測到的資料顯示,木衛二的表面有一層十分稀薄的大氣,構成的主要成分是氧氣。

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科學家們推斷木衛二的氧氣可能是帶電粒子的撞擊和陽光中的紫外線線的照射使木衛二表面冰層中部分水分子分解成氧和氫,氫因原子量低而逃逸,原子量相對較高的氧則被保留下來。

木衛二的表面溫度和地球一樣從赤道向兩極遞減,赤道上的均溫為-163℃,兩極則達到了-223℃,是以它表面的水應該是永久當機的,但是巨大的潮汐作用可以為它提供熱能,這樣就為冰層以下的水提供了融化的條件,使之變成液态海洋。

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木衛二上面還有噴泉,這些噴泉大多是間歇性噴發,沒有具體的規律,但是每次的噴發時間在7小時左右。這一結果主要是美國的卡西尼探測器于2005年時發現的,科學家們表示木衛二噴泉可能來源于高壓水汽的排放,其中木星對木衛二的巨大潮汐引力發揮了關鍵的作用,是它導緻木衛二的冰層表面出現了裂縫。

此外,美國航天局2013年12月11日還宣布,在木衛二表面首次發現了黏土型礦物,這意味着木衛二可能存在對形成生命至關重要的有機物。

多種證據都在指向木衛二冰層之下存在液态海洋的可能性,美國的伽利略号木星探測器發揮的照片也顯示出了木衛二的冰層當中出現了融化帶。

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針對這一點斯坦福大學的天文學家克裡斯托弗·希巴指出這可能是海洋微生物突然大量繁殖所造成的,木衛二的表面冰層雖然不會融化,但是每相隔1000萬年左右可能會和亞表層海洋之間有循環接觸。

有關木衛二液态海洋的存在證據主要分為以下兩類,首先就是潮汐演化和拉普拉斯共振。木衛二不僅會在木星的潮汐作用下産生熱能,木衛一、木衛二、木衛三的拉普拉斯共振也會使它的内部産生變化的潮汐。畢竟月球對地球的海洋都有潮汐引力,那麼木衛二在這麼多潮汐作用力之下雖然表面上的冰層波瀾不驚,但不證明底下的物質不會活動。

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其次是木衛二的獨特表面構造,它的表面有許多透鏡狀結構,這些結構被認為是表層之下的黏性物質因浮力上升擠入褶曲而産生的。此外還有表面的冰火山、脊狀物,以及我們前文提到的噴泉,都能夠證明液态海洋的存在。

科學家之是以這麼關注木衛二上的液态海洋是否存在,還是站在了“水源”是生命産生的條件之一的立場,科學家們一直認為生命存在需要三個必不可少的條件:第一,擁有水源。第二,存在有機化合物,以碳氫化合物為主要代表。第三,就是要有能量來源,比如熱能。木衛二目前的狀況完全滿足了這三大條件,是以木衛二存在生命的可能性比火星大多了。

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根據推斷,科學家認為木衛二液态海洋中生存的生物可能是簡單的單細胞個體,與地球形成之初産生的生命更加相似。2009年時,美國亞利桑那大學的科學家指出,木衛二的海洋中或許有300萬噸的魚生物,它們的構造并不像前文說的是那種簡單的單細胞,而是類似于地球海底深處的生物。

如果按照他的說法,那麼科幻電影《木衛二報告》當中的歐羅巴一号看見的神秘生物可能真的生活在木衛二冰層的海面之下,雖然電影中它的樣子就像一隻正在發光的巨型章魚,但是很難說在那種環境之下會誕生什麼可怕的生物,我們尚且無法描繪出超出想象的生物形象,隻能基于在地球海洋見過的去推斷。

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目前針對木衛二液态海洋的探索,科學家給出了四種方式。第一種就是簡單粗暴地直接用飛彈轟擊,讓宇宙飛船靠近木衛二上空的時候發射一枚飛彈。飛彈的轟擊可以使木衛二表面的冰層碎塊飛入高空,然後飛船收集碎冰。第二種則是利用航天器靠近探測,美國表示歐羅巴快帆将在2023年左右發射,前往木衛二收集更多詳細資訊。

第三種則是讓探測器進行着陸,就像我國的嫦娥五号一樣,根據計算觀測,讓探測器登陸後熔化表層冰層采集資料。最後一種則是研制專用機器人,讓它登陸之後在表層鑽洞,并向水下伸出探測裝置。

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大家可以去看看《木衛二報告》,這部電影是基于現在人們對于木衛二的觀測資料和種種猜想進行創作的,雖然那個“發光章魚”看起來有些不倫不類,但是其中人物的奉獻精神卻能引起我們的觸動。

孔子說:“朝聞道,夕死可矣”,大概就能代表這些孜孜不倦探索宇宙的人們,不論是地面上兢兢業業的科學家,還是飛入太空将生死置之度外的宇航員,本質上都是為了探索而“殉道”。人類擁有脆弱的軀體,卻有無比強大的信念,永不枯竭的好奇心會推着我們走向宇宙更深處,木衛二的謎題遲早會被解開。

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