華楓注意到曆史上當時的科學家們發現木衛二的極地旋轉軸偏移了近90度,像這樣的極端變化表明在木星冰殼表麵之下蘊藏著液態海洋,這將進一步說明木衛二很可能孕育著地外生命體。
這項研究是由卡內基研究所、月球和行星研究協會和加州大學聖克魯茲分校的科學家聯合負責的,該研究報告發表在《自然》雜誌上。
卡內基研究所地磁部的伊薩姆氰禚蘇亞馬是該聯合研究小組成員之一,他使用“航行者”號、“伽利略”號和“新地平線”號宇宙飛船拍攝的圖片繪製了木衛二表麵上直徑超過500公裏的大型弧狀盆地。據悉,木衛二的半徑為1500公裏,略微地比月球要小一些。
通過對比木衛二極地旋轉軸偏移施壓形成的盆地斷裂地形特征,研究人員測量極地旋轉軸偏移了80多度,之前旋轉軸位於當前赤道旁10度左右位置。
木衛二極地旋轉軸猛烈的偏移很可能是由於極地表麵以下存在著厚厚的冰層。馬特蘇亞馬說,“旋轉體需要在最大程度的旋轉軸變化基礎上尋求穩定平衡。對於木衛二而言,其外殼的厚度不一致將導致很大程度上的不平衡,因此木衛二在運行中必須改變旋轉軸尋求新的穩定狀態。”
像這樣的變化被稱為“真實極地偏移”,並不像由於板地築造學上的視覺漂移。在地球、火星和土星的土衛二上也存在著真實極地偏移。馬特蘇亞馬稱,我們的研究也將木衛二列入其中,這說明我們需要對這顆行星進行更多的重新定位研究。
同時這項研究暗示著木衛二內部有液態水存在,科學家基於宇宙飛船拍攝的照片曾猜測這顆行星有廣闊的地下海洋,這些照片揭示木衛二表麵以下有斷裂的冰表麵。木衛二重力作用形成的潮汐力可將地下冰殼海洋加熱成為熱態水,即使地下海洋切斷了太陽能來源,但是熱量和液態水也有可以孕育生命。
2009年11月,美國亞利桑那大學科學家理查德-格林博格等人經研究發現,木衛二可能存在類似於魚類的生命。如今許多科學家都相信,木衛二表麵沒有陸地,而在厚厚的冰層之下存在著一個覆蓋全球的海洋,海洋深度大約為160公裏。
格林博格的最新研究表明,木衛二的海洋正在吸收大量的氧氣,它所吸收的氧氣量比此前的模擬預測結果還要多得多。科學家認為,這些氧氣足夠支持多種生命形態的存在,從理論上講,木衛二海洋中至少應該存在300萬噸類魚生物。格林博格解釋說,“盡管目前還不能說那裏肯定存在生命,但我們至少知道那裏的物理環境支持生命的存在。”
美國伍茲海爾深海生態學家蒂莫西-尚克認為,木衛二的海底環境與地球海洋底部的“熱液出口”具有極大的相似性。眾所周知,地球海底熱液出口處存在著許多生命形態。因此尚克堅持認為,“如果木衛二上沒有生命,那才是奇怪的事。”
有關木衛二的大多數知識都獲取自旅行者和伽利略兩次任務中的飛掠觀測(flyby)。
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。
還有一些更大膽的設想,比如發射一個著陸器尋找凍結在冰殼淺層的可能的生命跡象,或者直接深入內部對冰下海洋進行探查。提案之是派遣一個被稱作“融探”(meltp
obe)的巨型核動力探測器(穿冰機器人——c
yobot),用它融冰打孔,一直鑽入到冰下海洋,接觸到水後再釋放一個自主運行的水下行走器(涵泳機器人——c
yobot)。這個裝置可以將收集到信息傳送迴地球。穿冰和涵泳機器人都要經過嚴格的消毒,以避免將可能從地球攜帶的有機質誤認作當地的生物,並杜絕對冰下海洋的汙染。這一議案尚未進入嚴肅籌劃的階段。
c
yobot在南極洲經過了測試。隨著鑽頭通過產生的熱量融化冰層,探測器會“越陷越深”。融化冰層從理論上講是個不錯的概念,但如果探測器碰到冰層深處的東西,比如大塊石頭,它將陷入其中不可自拔。如果不能融化冰層,那麽探測任務將就此走向終結。香港理工大學和匈牙利格拉茲威爾特勞姆福斯特研究所設計出將鑽探技術和融化方法完美融為一體的創新方法。他們提出的“熱鑽”(the
mald
ill)係統原型機在實驗中表現不俗,實驗結果刊登在2008年7月出版的《行星和空間科學》雜誌上。
2016年9月27日,nasa宣布了一個重大發現,科學家們觀測到木星的第四大衛星“木衛二歐羅巴”有水汽噴發,而有水就有可能有生命存在。
哈勃望遠鏡觀測到歐羅巴表麵的水蒸氣柱沿7點鍾方向向外噴出。這是木衛二冰層下有液態海洋的強有力證據,能為孕育生命創造有利條件。
研究者們計算了歐羅巴的海洋中,當海水與岩石相互作用時可能產生的氫氣的含量,這個過程被稱為蛇紋石化作用。在此過程中,水滲透入礦物顆粒之間的空隙並與岩石發生反應,形成新的礦物質並釋放氫氣。
研究者們認為:隨著時間的推移,歐羅巴海底會有一些裂縫,因為從這顆星球形成數十億年以來,它的岩石內部依舊保持著低溫。新的裂縫將新鮮的岩石暴露給海水,然後更多的產生氫氣的化學反應就此發生。
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,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,
人類能否在木衛二“歐羅巴”星球上生活?來自美國宇航局的專家認為這顆木星具有較大的“宜居”潛力,未來可能適合人類居住。
下一步,科學家將發射探測器對木衛二的冰下海洋進行調查,確定其厚度和分布情況,有研究認為木衛二的海洋可能與地球相似,也具有一定的鹽度。美國宇航局噴氣推進實驗室博士羅伯特·帕帕拉多認為派遣探測器降落木衛二表麵是一個非常有遠見的行星科學目標,同時也是一個困難的技術挑戰。
一篇來自《天體生物學》期刊的文章詳細描述了未來木衛二探索任務的三個主要目標:第一,至少要在兩個不同深度上監測木衛二海水鹽度、有機物質以及其他汙染物等;第二,調查木衛二冰殼、海洋物理環境以及表層物質磁學特性;第三,科學家希望探測器能傳迴木衛二表麵地表特征的照片。
木衛二被稱為“歐羅巴”星球,其表麵有著各種各樣奇怪的地形,酷似仙境,根據伽利略探測器的觀測數據,科學家依然不了解該天體表麵上錯綜複雜並交織在一起的“神秘細線”,派遣探測器登陸木衛二可以解決許多關鍵問題。
2013年3月,科學家認為有充分的證據顯示木衛二的冰凍表麵下擁有巨大的鹹水海洋,冰下海洋與表麵還存在化學物質的交換,使得海洋中的化學物質更加豐富。加州理工學院天文學家麥克·布朗教授認為能量可以從這些化學循環通道中進入木衛二的冰下海洋中,這對生命而言是非常重要的。
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,發迴的新照片表明,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。
這項研究是由卡內基研究所、月球和行星研究協會和加州大學聖克魯茲分校的科學家聯合負責的,該研究報告發表在《自然》雜誌上。
卡內基研究所地磁部的伊薩姆氰禚蘇亞馬是該聯合研究小組成員之一,他使用“航行者”號、“伽利略”號和“新地平線”號宇宙飛船拍攝的圖片繪製了木衛二表麵上直徑超過500公裏的大型弧狀盆地。據悉,木衛二的半徑為1500公裏,略微地比月球要小一些。
通過對比木衛二極地旋轉軸偏移施壓形成的盆地斷裂地形特征,研究人員測量極地旋轉軸偏移了80多度,之前旋轉軸位於當前赤道旁10度左右位置。
木衛二極地旋轉軸猛烈的偏移很可能是由於極地表麵以下存在著厚厚的冰層。馬特蘇亞馬說,“旋轉體需要在最大程度的旋轉軸變化基礎上尋求穩定平衡。對於木衛二而言,其外殼的厚度不一致將導致很大程度上的不平衡,因此木衛二在運行中必須改變旋轉軸尋求新的穩定狀態。”
像這樣的變化被稱為“真實極地偏移”,並不像由於板地築造學上的視覺漂移。在地球、火星和土星的土衛二上也存在著真實極地偏移。馬特蘇亞馬稱,我們的研究也將木衛二列入其中,這說明我們需要對這顆行星進行更多的重新定位研究。
同時這項研究暗示著木衛二內部有液態水存在,科學家基於宇宙飛船拍攝的照片曾猜測這顆行星有廣闊的地下海洋,這些照片揭示木衛二表麵以下有斷裂的冰表麵。木衛二重力作用形成的潮汐力可將地下冰殼海洋加熱成為熱態水,即使地下海洋切斷了太陽能來源,但是熱量和液態水也有可以孕育生命。
2009年11月,美國亞利桑那大學科學家理查德-格林博格等人經研究發現,木衛二可能存在類似於魚類的生命。如今許多科學家都相信,木衛二表麵沒有陸地,而在厚厚的冰層之下存在著一個覆蓋全球的海洋,海洋深度大約為160公裏。
格林博格的最新研究表明,木衛二的海洋正在吸收大量的氧氣,它所吸收的氧氣量比此前的模擬預測結果還要多得多。科學家認為,這些氧氣足夠支持多種生命形態的存在,從理論上講,木衛二海洋中至少應該存在300萬噸類魚生物。格林博格解釋說,“盡管目前還不能說那裏肯定存在生命,但我們至少知道那裏的物理環境支持生命的存在。”
美國伍茲海爾深海生態學家蒂莫西-尚克認為,木衛二的海底環境與地球海洋底部的“熱液出口”具有極大的相似性。眾所周知,地球海底熱液出口處存在著許多生命形態。因此尚克堅持認為,“如果木衛二上沒有生命,那才是奇怪的事。”
有關木衛二的大多數知識都獲取自旅行者和伽利略兩次任務中的飛掠觀測(flyby)。
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。
還有一些更大膽的設想,比如發射一個著陸器尋找凍結在冰殼淺層的可能的生命跡象,或者直接深入內部對冰下海洋進行探查。提案之是派遣一個被稱作“融探”(meltp
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yobot),用它融冰打孔,一直鑽入到冰下海洋,接觸到水後再釋放一個自主運行的水下行走器(涵泳機器人——c
yobot)。這個裝置可以將收集到信息傳送迴地球。穿冰和涵泳機器人都要經過嚴格的消毒,以避免將可能從地球攜帶的有機質誤認作當地的生物,並杜絕對冰下海洋的汙染。這一議案尚未進入嚴肅籌劃的階段。
c
yobot在南極洲經過了測試。隨著鑽頭通過產生的熱量融化冰層,探測器會“越陷越深”。融化冰層從理論上講是個不錯的概念,但如果探測器碰到冰層深處的東西,比如大塊石頭,它將陷入其中不可自拔。如果不能融化冰層,那麽探測任務將就此走向終結。香港理工大學和匈牙利格拉茲威爾特勞姆福斯特研究所設計出將鑽探技術和融化方法完美融為一體的創新方法。他們提出的“熱鑽”(the
mald
ill)係統原型機在實驗中表現不俗,實驗結果刊登在2008年7月出版的《行星和空間科學》雜誌上。
2016年9月27日,nasa宣布了一個重大發現,科學家們觀測到木星的第四大衛星“木衛二歐羅巴”有水汽噴發,而有水就有可能有生命存在。
哈勃望遠鏡觀測到歐羅巴表麵的水蒸氣柱沿7點鍾方向向外噴出。這是木衛二冰層下有液態海洋的強有力證據,能為孕育生命創造有利條件。
研究者們計算了歐羅巴的海洋中,當海水與岩石相互作用時可能產生的氫氣的含量,這個過程被稱為蛇紋石化作用。在此過程中,水滲透入礦物顆粒之間的空隙並與岩石發生反應,形成新的礦物質並釋放氫氣。
研究者們認為:隨著時間的推移,歐羅巴海底會有一些裂縫,因為從這顆星球形成數十億年以來,它的岩石內部依舊保持著低溫。新的裂縫將新鮮的岩石暴露給海水,然後更多的產生氫氣的化學反應就此發生。
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,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,
人類能否在木衛二“歐羅巴”星球上生活?來自美國宇航局的專家認為這顆木星具有較大的“宜居”潛力,未來可能適合人類居住。
下一步,科學家將發射探測器對木衛二的冰下海洋進行調查,確定其厚度和分布情況,有研究認為木衛二的海洋可能與地球相似,也具有一定的鹽度。美國宇航局噴氣推進實驗室博士羅伯特·帕帕拉多認為派遣探測器降落木衛二表麵是一個非常有遠見的行星科學目標,同時也是一個困難的技術挑戰。
一篇來自《天體生物學》期刊的文章詳細描述了未來木衛二探索任務的三個主要目標:第一,至少要在兩個不同深度上監測木衛二海水鹽度、有機物質以及其他汙染物等;第二,調查木衛二冰殼、海洋物理環境以及表層物質磁學特性;第三,科學家希望探測器能傳迴木衛二表麵地表特征的照片。
木衛二被稱為“歐羅巴”星球,其表麵有著各種各樣奇怪的地形,酷似仙境,根據伽利略探測器的觀測數據,科學家依然不了解該天體表麵上錯綜複雜並交織在一起的“神秘細線”,派遣探測器登陸木衛二可以解決許多關鍵問題。
2013年3月,科學家認為有充分的證據顯示木衛二的冰凍表麵下擁有巨大的鹹水海洋,冰下海洋與表麵還存在化學物質的交換,使得海洋中的化學物質更加豐富。加州理工學院天文學家麥克·布朗教授認為能量可以從這些化學循環通道中進入木衛二的冰下海洋中,這對生命而言是非常重要的。
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,發迴的新照片表明,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。