簡(jiǎn)介

木衛(wèi)二Europa(英語(yǔ)發(fā)音"yoo Roh puh")，在1610年被伽利略發(fā)現(xiàn)，是木星的第六顆已知衛(wèi)星，是木星的第四大衛(wèi)星，在伽利略發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星中離木星第二近。木衛(wèi)二比地球的衛(wèi)星月球稍微小一點(diǎn)，直徑達(dá)到3100公里，是太陽(yáng)系天體系統(tǒng)中的第六大衛(wèi)星和第十五大天體。哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀察揭示出木衛(wèi)二有一個(gè)含氧的稀薄大氣（1e-11巴）。

太陽(yáng)系中大約165顆衛(wèi)星里只知道有7顆衛(wèi)星（木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三、木衛(wèi)四、土衛(wèi)二、土衛(wèi)六和海衛(wèi)一）擁有大氣層。不像地球的大氣中的氧，木衛(wèi)二的氧并不是生物形成的。它最可能是由于太陽(yáng)光中的電荷粒子撞擊木衛(wèi)二的冰質(zhì)表面而產(chǎn)生水蒸氣，然后分成氫氣和氧氣。氫氣脫離，留下了氧氣。

木衛(wèi)二與木衛(wèi)一的組成與類(lèi)地行星相似：主要由硅酸鹽巖石組成。但是與木衛(wèi)一不同，木衛(wèi)二其外層分布著厚度達(dá)100公里的冰層，由于其存在內(nèi)部能量源，冰下深處或擁有液態(tài)水世界，該天體表面非?！肮饣?，撞擊坑數(shù)量較少，這說(shuō)明“歐羅巴”星球的地質(zhì)構(gòu)造比較活躍，從伽利略號(hào)發(fā)回的數(shù)據(jù)表明木衛(wèi)二有內(nèi)部分層結(jié)構(gòu)，并可能有一個(gè)小型金屬內(nèi)核。

2013年12月11日，美國(guó)NASA宣布，木衛(wèi)二表面發(fā)現(xiàn)黏土質(zhì)礦物或可育成新生命。木衛(wèi)二表面布滿(mǎn)了冰層，冰層溫度在零下26度左右冰層下有海洋，比地球最深的海洋還要深96公里。

2016年9月26日消息，美國(guó)宇航局專(zhuān)家杰夫·尤德稱(chēng)，木衛(wèi)二的地下海洋被認(rèn)為是太陽(yáng)系中最有希望存有生命的地方。

命名

木衛(wèi)二由伽利略和馬里烏斯（Marius,Simon）于1610年發(fā)現(xiàn)，伽利略號(hào)還發(fā)現(xiàn)了一些木衛(wèi)二擁有微弱磁場(chǎng)的證據(jù)（相當(dāng)于木衛(wèi)三的四分之一）。

木衛(wèi)二（Europa）：希臘神話中腓尼基（Phoenicia）公主歐羅巴（Europa），阿革諾耳（Agenor）的女兒。大神宙斯（Zeus）化作一頭白色的公牛將其劫至克里特島（Crete），并與她生下了三個(gè)兒子：彌諾斯（Minos）、拉達(dá)曼堤斯（Rhadamanthys）和薩耳佩冬（Sarpedon）。

歐羅巴是希臘神話中的一位美麗的腓尼基公主，其他三顆伽利略衛(wèi)星也被馬里烏斯以希臘神話人物分別命名為伊奧（Io，木衛(wèi)一）、蓋尼米德（Ganymede，木衛(wèi)三）和卡利斯托（Callisto，木衛(wèi)四），這四個(gè)人物皆以俊美著稱(chēng)。但是在20世紀(jì)中葉以前，相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，這一套命名并未被天文學(xué)家所認(rèn)可。早期的文獻(xiàn)中多以位置編號(hào)將“歐羅巴”稱(chēng)作“木衛(wèi)二”。1892年發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)五，比之前已知的所有木星衛(wèi)星都更靠?jī)?nèi)。1979年旅行者號(hào)探測(cè)器又發(fā)現(xiàn)了三顆內(nèi)側(cè)衛(wèi)星，至此，“歐羅巴”的位置排到了第六。盡管如此，編號(hào)名仍然承襲下來(lái)，并偶有使用中文因?qū)σ舻葐?wèn)題，亦通行以“木衛(wèi)二”指稱(chēng)“Europa”。

特征

組成

木衛(wèi)二與木衛(wèi)一的組成與類(lèi)地行星相似：主要由硅酸鹽巖石組成。但是與木衛(wèi)一不同，木衛(wèi)二有一個(gè)薄薄的冰外殼。從伽利略號(hào)發(fā)回的數(shù)據(jù)表明木衛(wèi)二有內(nèi)部分層結(jié)構(gòu)，并可能有一個(gè)小型金屬內(nèi)核。但是木衛(wèi)二的表面不像一個(gè)內(nèi)層太陽(yáng)系的東西，它極度的光滑：只能看到極少的數(shù)百米高的地形。凸出的記號(hào)看來(lái)只是反照率特性或是一些不大的起伏。

外觀

木衛(wèi)二的表面照片與地球海洋上的冰的照片相似。這可能是因?yàn)槟拘l(wèi)二表面的冰以下有一層液態(tài)的水，或許有50千米深，由引潮力帶來(lái)的熱量保持液態(tài)。若假設(shè)成立，這將是除地球之外，太陽(yáng)系中唯一一個(gè)有大量的液態(tài)水存在的地方。

木衛(wèi)二最醒目的外觀是遍布全球的一串串十字條紋。較大的一個(gè)向外擴(kuò)散到淡色物質(zhì)地帶，長(zhǎng)近20千米。最近的有關(guān)它們的起源理論是：它們由一連串火山噴出物或噴泉產(chǎn)生。

來(lái)自伽利略號(hào)兩次接近木衛(wèi)二發(fā)回的圖片看來(lái)驗(yàn)證了早期的理論：木衛(wèi)二上的環(huán)形山很少，只發(fā)現(xiàn)三個(gè)直徑大于5千米的環(huán)形山。這表明它有一個(gè)年輕又活躍的表面。然而，旅行者號(hào)做了一小部分的表面高清晰度地圖，木衛(wèi)二的表面精確年齡是一個(gè)懸而未決問(wèn)題。但一些活動(dòng)很顯然正在發(fā)生，有些區(qū)域看來(lái)很像春天到來(lái)時(shí)兩極海洋處冰塊融化的情景。木衛(wèi)二表面和內(nèi)部的確切性質(zhì)還不很清楚，但有一個(gè)表面“海洋”的確切證據(jù)。

木衛(wèi)二是太陽(yáng)系中另一顆與眾不同的衛(wèi)星。木衛(wèi)二是太陽(yáng)系中最明亮的一顆衛(wèi)星，它之所以顯得如此明亮是由于它表面有一層厚厚的冰殼，這層冰殼上布滿(mǎn)了隕石撞擊坑和縱橫交錯(cuò)的條紋。木衛(wèi)二的內(nèi)部很可能是非?；钴S的，在冰殼下面很可能隱藏了一個(gè)太陽(yáng)系中最大的液態(tài)水海洋，這個(gè)海洋中極有可能存在著生命。

大氣

1994年，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的Goddard高解釋度光譜儀觀測(cè)到，木衛(wèi)二的表面包裹著一層主要由氧構(gòu)成的極其稀薄的大氣（1地表氣壓約1微帕）。在已知的太陽(yáng)系的所有衛(wèi)星當(dāng)中只有七顆具有大氣層（其他六星為木衛(wèi)一、木衛(wèi)四、土衛(wèi)二、木衛(wèi)三、土衛(wèi)六和海衛(wèi)一）與地球不同，木衛(wèi)二大氣中的氧是非生物來(lái)源的。很可能是帶電粒子的撞擊和陽(yáng)光中的紫外線線的照射使木衛(wèi)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(duì)較高的氧則被保留下來(lái)。

軌道

木衛(wèi)二與木星之間的平均距離為670,900千米，公轉(zhuǎn)一周只須三天半的時(shí)間。它的軌道十分接近正圓，偏心率僅0.009。跟其他的伽利略衛(wèi)星一樣，木衛(wèi)二也被潮汐鎖定，因而有一個(gè)半球永遠(yuǎn)朝向木星。由木星和其他衛(wèi)星不同方向的重力牽引所轉(zhuǎn)化成的熱和能量為有可能發(fā)生的，冰層內(nèi)部液化成海洋，以及驅(qū)動(dòng)表層下的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)提供了必要的條件。

地質(zhì)結(jié)構(gòu)

木衛(wèi)二的主體構(gòu)成與類(lèi)地行星相似，即主要由硅酸鹽巖石構(gòu)成。它的表面由水覆蓋，據(jù)推測(cè)厚可達(dá)上百千米（上層為凍結(jié)的冰殼，冰殼下是液態(tài)的海洋），1995到2003年期間環(huán)繞木星進(jìn)行科學(xué)考查的伽利略號(hào)飛船所采集到的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)表明，木衛(wèi)二在木星磁場(chǎng)的影響下自身能夠產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)，這一發(fā)現(xiàn)暗示著，其表層內(nèi)部很可能存在與咸水海洋相似的傳導(dǎo)層，木衛(wèi)二可能還有一個(gè)金屬性的鐵核。

表面特征

木衛(wèi)二的表面大體光滑，很少有超過(guò)幾百米的起伏，不過(guò)在某些地區(qū)也可以觀測(cè)到接近一公里的落差。木衛(wèi)二是太陽(yáng)系中最光滑的天體。它那些顯眼的縱橫交錯(cuò)的紋路，也就是所謂的返照特色，是由低淺的地形所造成。由于撞擊坑非常少，木衛(wèi)二是返照率最高的衛(wèi)星之一。這也暗示了它的表面是相當(dāng)“年輕”和“活躍”的；基于對(duì)木衛(wèi)二可能經(jīng)受的彗星撞擊頻度的估算，它的“表面”年齡大概在2千萬(wàn)到1億八千萬(wàn)年之間。

木衛(wèi)二表面最突出的特征就是那些張牙舞爪地布滿(mǎn)整個(gè)星球的暗色條紋。近距離觀測(cè)表明，條紋兩側(cè)的板塊有相向移動(dòng)的現(xiàn)象。大一點(diǎn)的條紋橫向跨度可達(dá)20公里，可以觀察到這些寬條紋的深色部分和板塊外緣有模糊過(guò)渡。規(guī)則的紋路，以及寬條紋夾有淺色的細(xì)紋，這些形態(tài)很可能是由表層冰殼開(kāi)裂較溫暖的下層物質(zhì)暴露而引起的冰火山噴發(fā)或間歇泉所造成。這與在地球上的海脊有著相似的效果。據(jù)推想，大部分的裂痕是由木星所施加的強(qiáng)大的潮汐壓力所造成；由于木衛(wèi)二已被潮汐鎖定，它總是保持一個(gè)方向?qū)χ拘?，固定的壓力模式?yīng)該可以形成特定的可預(yù)測(cè)的破例式樣。然而在木衛(wèi)二表面上只有新近出現(xiàn)的裂痕才符合預(yù)測(cè)的式樣，其他的裂痕可以向各個(gè)方向延伸，年代越久遠(yuǎn)的就越是如此。一個(gè)較合邏輯的解釋是，木衛(wèi)二其表層的自轉(zhuǎn)速度要略快于其內(nèi)部，冰面下的海洋將外殼與更下層的地幔分隔開(kāi)，冰殼在木星的重力牽扯下被撕裂。對(duì)比旅行者號(hào)和伽利略號(hào)拍攝的照片可測(cè)算出，大約每10,000年木衛(wèi)二的外殼會(huì)比其內(nèi)部多自轉(zhuǎn)一周。

木衛(wèi)二另一個(gè)顯著的特征就是遍布四野的或大或小或圓或橢的暗斑，拉丁文作lenticulae，義為“雀斑”。這些暗斑有的突起如穹有的凹陷如坑有的平坦如鏡，也有的紋理紛糅粗糙。突起的小丘多頂部平整，顯見(jiàn)著原本是與周遭的平原一體，受推擠上抬而形成。據(jù)推想，暗斑的形成是下層溫度較高的“暖冰”在透刺（diapir）作用下向上涌升而穿透表層的“寒冰”所致，其運(yùn)動(dòng)機(jī)理與（地球）地殼內(nèi)部的熔巖窨（magma chamber）相似。光滑的暗斑是“暖冰”沖破表殼時(shí)有融水滲出所造成，那些粗糙雜錯(cuò)的斑痕（又被稱(chēng)作“混沌”（chaos）區(qū)域，如康納馬拉混沌）是由大量細(xì)小的表殼碎片鑲嵌在暗色的圓丘中所構(gòu)成，就像是極地海洋中漂浮的冰山（地球）。

冰下海洋

木衛(wèi)二的表面溫度在赤道地區(qū)平均為110K（-163℃），兩極更低，只有50K(-223℃)，所以表面的水是永久凍結(jié)的。但是潮汐力所提供的熱能可能會(huì)使表面冰層以下的水保持液態(tài)。這個(gè)猜想最初由針對(duì)潮汐熱的一系列推測(cè)所引發(fā)（略為偏心的軌道和木衛(wèi)二與其他伽利略衛(wèi)星之間的軌道共振所產(chǎn)生的后果）。

據(jù)推測(cè)木衛(wèi)二的地形特征意味著冰下海洋的存在。有學(xué)者將木衛(wèi)二表面極富特色的混亂地帶解釋為下層海水滲出地表而造成。但是這一解釋爭(zhēng)議極大，多數(shù)對(duì)木衛(wèi)二進(jìn)行研究的地質(zhì)學(xué)家更傾向于支持一個(gè)被稱(chēng)作“厚冰”模型的理論，他們認(rèn)為即便存在這樣的海洋，也幾乎不可能對(duì)表面造成直接的影響。對(duì)冰殼厚度的估算也存在相當(dāng)大的分歧，有認(rèn)為是幾千米的，也有認(rèn)為是數(shù)十千米的。

如果身處木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二，可以看到高達(dá)200千米的壯觀噴泉。這可能是木衛(wèi)二冰凍表面下隱藏著一個(gè)巨大海洋的最好證據(jù)。美國(guó)和德國(guó)研究人員2013年12月12日在《科學(xué)》雜志上報(bào)告說(shuō)，他們利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡于2012年11月和12月以及1999年所拍攝的圖像，確定在木衛(wèi)二南半球的兩個(gè)不同區(qū)域有著過(guò)多的氫和氧，而解釋只有一個(gè)，那就是這些氫和氧是從木衛(wèi)二噴射出來(lái)的水被電解而來(lái)。

木衛(wèi)二上的噴泉間歇性地噴發(fā)，每次噴發(fā)時(shí)間約7小時(shí)。由于這種現(xiàn)象在木衛(wèi)二距離木星最遠(yuǎn)處出現(xiàn)，在最接近木星時(shí)消失，研究人員推測(cè)，木星對(duì)木衛(wèi)二的潮汐引力發(fā)揮了重要作用，它可能導(dǎo)致木衛(wèi)二表面冰層在最遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)裂縫，而噴泉就從這些裂縫中噴射而出，當(dāng)?shù)竭_(dá)木星近點(diǎn)，這些裂縫則逐漸閉合。噴泉的出現(xiàn)說(shuō)明木衛(wèi)二冰凍表層的部分區(qū)域可能很容易被內(nèi)部的海洋“突破”，而這對(duì)將來(lái)探索木衛(wèi)二是否宜居具有重要意義。因?yàn)檫@種間歇性的噴泉會(huì)將木衛(wèi)二表面和深層的物質(zhì)噴向高空，將來(lái)研究木衛(wèi)二成分就無(wú)需在冰層上鉆孔。

木衛(wèi)二上的噴泉可能類(lèi)似于土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二上的噴泉，土衛(wèi)二上的噴泉是從非常狹窄的裂隙中逃逸出的高壓水汽排放所致。不過(guò)木衛(wèi)二上的重力比土衛(wèi)二大12倍，因而木衛(wèi)二的噴泉不會(huì)像土衛(wèi)二那樣大部分逃逸到太空中，而是噴發(fā)到201千米的高度時(shí)落回木衛(wèi)二表面。

長(zhǎng)久以來(lái)，許多科學(xué)家認(rèn)為木衛(wèi)二是太陽(yáng)系中除地球外最有可能存在生命的星球，這是因?yàn)樵谀拘l(wèi)二表面冰層下隱藏著一個(gè)巨大海洋，而有液態(tài)水就有可能存在生命。美國(guó)航天局2013年12月11日還宣布，在木衛(wèi)二表面首次發(fā)現(xiàn)了黏土型礦物，這意味著木衛(wèi)二可能存在對(duì)形成生命至關(guān)重要的有機(jī)物。

撞擊坑

木衛(wèi)二表面為數(shù)不多的幾個(gè)大形的撞擊坑就是支持“厚冰”模型的最佳證據(jù)。最大的一個(gè)撞擊坑被若干同心圓圈所環(huán)繞，坑內(nèi)被新鮮的冰填充得相當(dāng)平整。以此為基礎(chǔ)再結(jié)合對(duì)潮汐力所生成的熱能的估算，所推測(cè)出冰殼厚度在10到30千米之間，這就意味著冰下的海洋可能深達(dá)100千米。

伽利略號(hào)軌道飛行器還觀測(cè)到，木衛(wèi)二在通過(guò)木星巨大的磁場(chǎng)時(shí)自身會(huì)產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)度呈周期性變化的弱磁場(chǎng)（其強(qiáng)度與木衛(wèi)四接近，約為木衛(wèi)三磁場(chǎng)的四分之一）。有猜測(cè)認(rèn)為，冰下咸水海洋中的極性離子是該磁場(chǎng)的成因。另有光譜分析的證據(jù)表明，木衛(wèi)二表面裂痕中微顯淡紅色的物質(zhì)有可能是從冰下滲出的海水揮發(fā)后沉積下來(lái)的鹽（比如硫酸鎂），硫化氫也是這一現(xiàn)象的一個(gè)合理的解釋。但是，由于這兩種物質(zhì)的純凈物都是無(wú)色或白色的，別的一些物質(zhì)也被用于解釋淡紅色的成因，比如含有硫磺的混合物等。

冰火山

木衛(wèi)二的質(zhì)量太小，以至于木星的其他衛(wèi)星的引力嚴(yán)重影響到它。在木星和木星其他衛(wèi)星的引力牽引下，在木衛(wèi)二上出現(xiàn)了潮汐摩擦力，使木衛(wèi)二升溫，從而使冰和液態(tài)水從木衛(wèi)二表面噴發(fā)，場(chǎng)面非常壯觀。就像地球上的火山那樣，只不過(guò)，木衛(wèi)二上的冰火山噴發(fā)的是冰和液態(tài)水。

冰川

木星的第一顆衛(wèi)星上有火山，而第二顆衛(wèi)星木衛(wèi)二上卻有冰川，與木衛(wèi)一截然相反，這使科學(xué)家們感到困惑不解。木衛(wèi)二是一個(gè)寧?kù)o的世界。它的地勢(shì)非常平坦，最高的丘陵才50米。它的表面覆蓋著一層晶瑩剔透的冰層。科學(xué)家收到了宇宙探測(cè)器“旅行者”2號(hào)發(fā)回的照片，通過(guò)研究，推測(cè)木衛(wèi)二有一個(gè)帶冰殼的固體核心，而且在冰殼和核心之間，可能有一層液態(tài)水。正是這樣的構(gòu)造，形成了木衛(wèi)二平坦的地形，并使它承受了隕石以及小行星的撞擊而不變形。天文學(xué)家史蒂文森等人計(jì)算了木衛(wèi)二的熱耗散，證實(shí)在核心和冰殼之間確實(shí)存在一個(gè)液態(tài)水層。他們通過(guò)幾種不同模式的實(shí)驗(yàn)，得出了木衛(wèi)二在25千米深的冰層下，存在著一個(gè)地下海洋的結(jié)論。

海洋

美國(guó)航宇局伽利略號(hào)木星探測(cè)器最新發(fā)回的圖像表明，木星的衛(wèi)星木星二上有大量的液態(tài)水，它表面上的冰幔只有1～2公里厚，并有內(nèi)部火山熱源存在。這是迄今為止關(guān)于某個(gè)地外天體上有液態(tài)水存在的最強(qiáng)有力的證據(jù)，也增大了人們搜尋到地外生命的可能性。如果木衛(wèi)二真如科學(xué)家們?cè)O(shè)想的那樣還存在著有機(jī)化合物，那么它就滿(mǎn)足了生命存在的條件。

伽利略探測(cè)器在離木衛(wèi)二僅586公里處飛過(guò)時(shí)拍攝的照片顯示，似乎有是一些冰山漂浮在被冰覆蓋的海面上。這些冰山最大的有13公里寬，可以明顯地看出是從帶溝槽的地帶上斷裂下來(lái)的?？茖W(xué)家們對(duì)于照片上的特征與地球北極區(qū)照片的相似程度感到吃驚。伽利略早先發(fā)回的圖像曾表明木衛(wèi)二有表面運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，但運(yùn)動(dòng)特征的尺度約有80公里，可能歸結(jié)于無(wú)液體參與的板塊運(yùn)動(dòng)。這次發(fā)現(xiàn)的冰山是漂浮在液體上，而不是在具有可延性的地幔上。

從冰山投下的陰影可以算出它們比周?chē)谋８叱?00～200米。假定同地球上一樣，冰的密度比液態(tài)水低約10%，那么冰山約90%的部分應(yīng)在冰面以下。這就是說(shuō)，冰山的厚度應(yīng)在1～2公里。

在照片上這片凍結(jié)的海面上只找到了兩處撞擊坑，說(shuō)明這里的形成年代可能還不到100萬(wàn)年。這增加了這片區(qū)域是新形成的、還存在液態(tài)水的可能性，而且這種現(xiàn)象在木衛(wèi)二的其它地方可能也存在。新發(fā)現(xiàn)的證據(jù)表明，木衛(wèi)二的整個(gè)表面年輕幾個(gè)數(shù)量級(jí)。估計(jì)是利用分辨率不足1公里的大范圍圖像，根據(jù)大型撞擊坑（直徑約10公里左右）的數(shù)目做出的，但某些這種“撞擊”坑的近視圖像顯示它們實(shí)際上是由木衛(wèi)二內(nèi)部現(xiàn)象引起的表面再造過(guò)程形成的。例如，在70米分辨率的近視圖像上看得很清楚的一個(gè)多邊形凹陷在大范圍圖像上就被錯(cuò)認(rèn)為是一處撞擊坑。

高分辨率還使得研究人員能夠數(shù)出數(shù)量較多的小型撞擊坑（直徑0.1～1公里）的數(shù)目，這些數(shù)據(jù)使撞擊坑尺寸/密度分布比按10億年表面壽命估計(jì)的數(shù)值低3個(gè)數(shù)量級(jí)。這意味著該衛(wèi)星的某些區(qū)域比原來(lái)估計(jì)的年齡低1000倍。要把撞擊坑數(shù)目轉(zhuǎn)化為木星表面年齡數(shù)據(jù)不是件容易的事，原因是人們對(duì)木星附近流星通過(guò)量的了解不像對(duì)地球附近那樣充分。

地下鹽湖

美國(guó)宇航局發(fā)現(xiàn)在木星的衛(wèi)星——木衛(wèi)二的冰層下方存在一個(gè)巨大的咸水湖泊，其水量大致相當(dāng)于北美地區(qū)著名的五大湖的水量總和。

這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的湖泊位于木衛(wèi)二的地表冰層下方大約3公里處，它代表了太陽(yáng)系中人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的最新一處潛在的生命孕育所，同時(shí)也被認(rèn)為是除了地球之外太陽(yáng)系中最適合生命生存的環(huán)境之一。

科學(xué)家利用伽利略號(hào)探測(cè)器拍攝的圖像與地球上高緯度冰山漂浮地區(qū)和冰蓋地區(qū)圖像進(jìn)行對(duì)比分析，初步證實(shí)“混雜地貌”(由伽利略號(hào)探測(cè)器所拍攝的圖像上那些曾經(jīng)讓人困惑的兩個(gè)大致呈現(xiàn)圓形，似乎崎嶇不平的區(qū)域)是漂浮的冰山相互碰撞形成的無(wú)規(guī)則聚合體，但是要想進(jìn)一步確認(rèn)這一發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們還需要更加詳盡的數(shù)據(jù)，這就需要借助攜帶有能夠穿透冰層雷達(dá)的探測(cè)器進(jìn)行近距離觀察。美國(guó)宇航局正在考慮在2022年之前發(fā)射一艘這樣的飛船，攜帶專(zhuān)門(mén)設(shè)備抵近木衛(wèi)二展開(kāi)考察。

木衛(wèi)二的冰層下方可能還存在更多其它未被發(fā)現(xiàn)的湖泊?？紤]到這些冰下湖的上覆冰層在某些地區(qū)可能比較薄，厚度僅有數(shù)十米，這就為未來(lái)探尋這些湖泊中潛在的生命跡象提供了很大的便利。這種較小的冰層厚度可能意味著未來(lái)或許將有更多的機(jī)會(huì)可以在這里著陸，并獲得來(lái)自這些冰下湖的沉積取樣用以研究。

光滑解釋

木衛(wèi)二是不是像木衛(wèi)一一般被引潮力“摩擦”加熱？多少程度？是不是在冰下隱藏了什么火山作用呢？據(jù)英國(guó)有關(guān)媒體報(bào)道稱(chēng)，為了更深入地研究這顆木星的天然衛(wèi)星，科學(xué)家們還計(jì)劃發(fā)射探測(cè)器前往木衛(wèi)二進(jìn)行近距離觀測(cè)研究?？茖W(xué)家們之所以對(duì)木衛(wèi)二存在著濃厚的研究興趣，是因?yàn)樗麄冋J(rèn)為木衛(wèi)二厚密的冰層底下存在著大量的液態(tài)水。美國(guó)科學(xué)家們繪制出的這張木衛(wèi)二地質(zhì)圖將幫助科學(xué)家們更多地了解這顆衛(wèi)星的地質(zhì)演化史和確定今后對(duì)其進(jìn)行深入研究的基本方向。這張地質(zhì)圖是科學(xué)家們依據(jù)“伽利略”號(hào)和“旅行者2號(hào)”探測(cè)器獲取的資料繪制的。

眾所周知，1998年-2003年，“伽利略”號(hào)和“旅行者2號(hào)“分別對(duì)木星及其衛(wèi)星進(jìn)行了較近距離的探測(cè)研究。根據(jù)獲取的資料科學(xué)家們推斷稱(chēng)，木衛(wèi)二表面的地質(zhì)歷史相對(duì)年輕但富于變化，同時(shí)木衛(wèi)二上很少有火山活動(dòng)。它上面存在的諸多巨型裂谷很可能是木星強(qiáng)大的引力所致。據(jù)亞利桑那大學(xué)行星地質(zhì)學(xué)教研室主任勞恩-格里利表示，繪制木衛(wèi)二地質(zhì)圖最大的困難在于科學(xué)家們是否信任探測(cè)器發(fā)回的有關(guān)探測(cè)資料。

“旅行者-2”號(hào)探測(cè)器所拍攝的木衛(wèi)二表面照片清晰度為每像素2公里。而“伽利略”號(hào)在圍繞木星及其衛(wèi)星飛行時(shí)所拍攝的照片清晰度可達(dá)每像素12.6-0.23公里。在繪制這張木衛(wèi)二地質(zhì)圖時(shí)科學(xué)家們綜合了這兩枚探測(cè)器提供的數(shù)據(jù)資料。認(rèn)為木衛(wèi)二上存在有關(guān)生命的科學(xué)家們還持有這樣的觀點(diǎn)，木衛(wèi)二擁有生命誕生所必需的一切條件，那就是它上面存在著液態(tài)水、豐富的能源(主要指木星的強(qiáng)大引力)和有機(jī)化合物。如果木衛(wèi)二上真存在生命，那么這些生命將類(lèi)似于地球深海熱水條件下生存的有機(jī)體。2015年后科學(xué)家們將向木星及其衛(wèi)星發(fā)射一枚專(zhuān)門(mén)的探測(cè)器。勞恩-格里利和來(lái)自美國(guó)局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的羅伯特-帕帕拉爾多將率領(lǐng)數(shù)十名天文專(zhuān)家來(lái)研究如何去探測(cè)木星系統(tǒng)，包括探測(cè)器沿怎樣的飛行軌道飛行、將搭載哪些科研儀器和設(shè)備等?？茖W(xué)家們還希望向木衛(wèi)二發(fā)射一枚配備有機(jī)器人的探測(cè)器，以便于能夠深入木衛(wèi)二冰層以下研究其地下水。不過(guò)，這一想法實(shí)施起來(lái)非常困難，因?yàn)槟拘l(wèi)二表面覆蓋的冰層可能達(dá)20公里厚。

據(jù)英國(guó)科學(xué)家們約翰-扎爾涅茨基稱(chēng)，欲研究木衛(wèi)二必須得先發(fā)射軌道探測(cè)器以探知冰層以下到底是什么，然后再利用其它探測(cè)器去探個(gè)究竟。

木衛(wèi)二表面以下發(fā)現(xiàn)液態(tài)水

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二的極地旋轉(zhuǎn)軸偏移了近90度，像這樣的極端變化表明在木星冰殼表面之下蘊(yùn)藏著液態(tài)海洋，這將進(jìn)一步說(shuō)明木衛(wèi)二很可能孕育著地外生命體。這項(xiàng)研究是由卡內(nèi)基研究所、月球和行星研究協(xié)會(huì)和加州大學(xué)圣克魯茲分校的科學(xué)家聯(lián)合負(fù)責(zé)的，該研究報(bào)告發(fā)表在《自然》雜志上。

卡內(nèi)基研究所地磁部的伊薩姆氰禚蘇亞馬是該聯(lián)合研究小組成員之一，他使用“航行者”號(hào)、“伽利略”號(hào)和“新地平線”號(hào)宇宙飛船拍攝的圖片繪制了木衛(wèi)二表面上直徑超過(guò)500公里的大型弧狀盆地。據(jù)悉，木衛(wèi)二的半徑為1500公里，略微地比月球要小一些。

通過(guò)對(duì)比木衛(wèi)二極地旋轉(zhuǎn)軸偏移施壓形成的盆地?cái)嗔训匦翁卣?，研究人員測(cè)量極地旋轉(zhuǎn)軸偏移了80多度，之前旋轉(zhuǎn)軸位于當(dāng)前赤道旁10度左右位置。

木衛(wèi)二極地旋轉(zhuǎn)軸猛烈的偏移很可能是由于極地表面以下存在著厚厚的冰層。馬特蘇亞馬說(shuō)，“旋轉(zhuǎn)體需要在最大程度的旋轉(zhuǎn)軸變化基礎(chǔ)上尋求穩(wěn)定平衡。對(duì)于木衛(wèi)二而言，其外殼的厚度不一致將導(dǎo)致很大程度上的不平衡，因此木衛(wèi)二在運(yùn)行中必須改變旋轉(zhuǎn)軸尋求新的穩(wěn)定狀態(tài)?！?/p>

像這樣的變化被稱(chēng)為“真實(shí)極地偏移”，并不像由于板地筑造學(xué)上的視覺(jué)漂移。在地球、火星和土星的土衛(wèi)二上也存在著真實(shí)極地偏移。馬特蘇亞馬稱(chēng)，我們的研究也將木衛(wèi)二列入其中，這說(shuō)明我們需要對(duì)這顆行星進(jìn)行更多的重新定位研究。

同時(shí)這項(xiàng)研究暗示著木衛(wèi)二內(nèi)部有液態(tài)水存在，科學(xué)家基于宇宙飛船拍攝的照片曾猜測(cè)這顆行星有廣闊的地下海洋，這些照片揭示木衛(wèi)二表面以下有斷裂的冰表面。木衛(wèi)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(tài)水，即使地下海洋切斷了太陽(yáng)能來(lái)源，但是熱量和液態(tài)水也有可以孕育生命。

木衛(wèi)二可能存在魚(yú)類(lèi)生命

2009年11月，美國(guó)亞利桑那大學(xué)科學(xué)家理查德-格林博格等人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，木衛(wèi)二可能存在類(lèi)似于魚(yú)類(lèi)的生命如今許多科學(xué)家都相信，木衛(wèi)二表面沒(méi)有陸地，而在厚厚的冰層之下存在著一個(gè)覆蓋全球的海洋，海洋深度大約為160公里。格林博格的最新研究表明，木衛(wèi)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(yù)測(cè)結(jié)果還要多得多?？茖W(xué)家認(rèn)為，這些氧氣足夠支持多種生命形態(tài)的存在，從理論上講，木衛(wèi)二海洋中至少應(yīng)該存在300萬(wàn)噸類(lèi)魚(yú)生物。格林博格解釋說(shuō)，“盡管目前還不能說(shuō)那里肯定存在生命，但我們至少知道那里的物理環(huán)境支持生命的存在?！?/span>

美國(guó)伍茲海爾深海生態(tài)學(xué)家蒂莫西-尚克認(rèn)為，木衛(wèi)二的海底環(huán)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(tài)。因此尚克堅(jiān)持認(rèn)為，“如果木衛(wèi)二上沒(méi)有生命，那才是奇怪的事?！?/p>

探索發(fā)現(xiàn)

飛掠觀測(cè)

有關(guān)木衛(wèi)二的大多數(shù)知識(shí)都獲取自旅行者和伽利略?xún)纱稳蝿?wù)中的飛掠觀測(cè)（flyby）。

計(jì)劃一

雄心勃勃的木星軌道器計(jì)劃已于2005年取消，但是還有各種各樣針對(duì)木衛(wèi)二的未來(lái)探索任務(wù)的議案被不斷的的提出。

2006年NASA（美國(guó)航空暨太空總署）的預(yù)算中編列了應(yīng)美國(guó)國(guó)會(huì)的口頭提請(qǐng)為未來(lái)的環(huán)航木衛(wèi)二計(jì)劃而建立基金。在設(shè)想中，該計(jì)劃的任務(wù)包括：通過(guò)重力和高度的測(cè)量手段確認(rèn)木衛(wèi)二的表面冰殼下是否存在海洋；大范圍地對(duì)地表進(jìn)行高解析拍攝，通過(guò)光譜分析以確認(rèn)其表面物質(zhì)的化學(xué)成分；以及利用穿冰雷達(dá)對(duì)冰層進(jìn)行穿透探測(cè)等。該計(jì)劃甚至考慮讓飛船攜帶一個(gè)小型的著陸裝置，利用此裝置直接分析木衛(wèi)二表面的化學(xué)成分，同時(shí)采集地震波數(shù)據(jù)以確定冰層的厚度和活躍程度。然而不可確知該計(jì)劃是否有切實(shí)啟動(dòng)的可能，NASA2007年度的預(yù)算編列中就沒(méi)有這項(xiàng)資金。

計(jì)劃二

另一個(gè)可行的計(jì)劃是使用與深度撞擊（DI）計(jì)劃相似的撞擊器。用撞擊器猛烈撞擊木衛(wèi)二表面以激起碎屑煙霧，讓一艘小型飛船穿過(guò)煙霧收集碎屑。因無(wú)須從木星或木衛(wèi)二的環(huán)航軌道上發(fā)射著陸器——當(dāng)然也省略了從衛(wèi)星上重新起飛的步驟——燃料的消耗將大大縮減，故而該設(shè)想被看成是最經(jīng)濟(jì)的方案之一。

其他

還有一些更大膽的設(shè)想，比如發(fā)射一個(gè)著陸器尋找凍結(jié)在冰殼淺層的可能的生命跡象，或者直接深入內(nèi)部對(duì)冰下海洋進(jìn)行探查。提案之是派遣一個(gè)被稱(chēng)作“融探”（Melt Probe）的巨型核動(dòng)力探測(cè)器（穿冰機(jī)器人——cryobot），用它融冰打孔，一直鉆入到冰下海洋，接觸到水后再釋放一個(gè)自主運(yùn)行的水下行走器（涵泳機(jī)器人——cryobot）。這個(gè)裝置可以將收集到信息傳送回地球。穿冰和涵泳機(jī)器人都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的消毒，以避免將可能從地球攜帶的有機(jī)質(zhì)誤認(rèn)作當(dāng)?shù)氐纳?，并杜絕對(duì)冰下海洋的污染。這一議案尚未進(jìn)入嚴(yán)肅籌劃的階段。

Cryobot在南極洲經(jīng)過(guò)了測(cè)試。隨著鉆頭通過(guò)產(chǎn)生的熱量融化冰層，探測(cè)器會(huì)“越陷越深”。融化冰層從理論上講是個(gè)不錯(cuò)的概念，但如果探測(cè)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，那么探測(cè)任務(wù)將就此走向終結(jié)。香港理工大學(xué)和匈牙利格拉茲威爾特勞姆福斯特研究所設(shè)計(jì)出將鉆探技術(shù)和融化方法完美融為一體的創(chuàng)新方法。他們提出的“熱鉆”（thermal drill）系統(tǒng)原型機(jī)在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)不俗，實(shí)驗(yàn)結(jié)果刊登在2008年7月出版的《行星和空間科學(xué)》雜志上。

重大發(fā)現(xiàn)

2016年9月27日，NASA宣布了一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們觀測(cè)到木星的第四大衛(wèi)星“木衛(wèi)二歐羅巴”有水汽噴發(fā)，而有水就有可能有生命存在。

哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到歐羅巴表面的水蒸氣柱沿7點(diǎn)鐘方向向外噴出。這是木衛(wèi)二冰層下有液態(tài)海洋的強(qiáng)有力證據(jù)，能為孕育生命創(chuàng)造有利條件。

研究者們計(jì)算了歐羅巴的海洋中，當(dāng)海水與巖石相互作用時(shí)可能產(chǎn)生的氫氣的含量，這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為蛇紋石化作用。在此過(guò)程中，水滲透入礦物顆粒之間的空隙并與巖石發(fā)生反應(yīng)，形成新的礦物質(zhì)并釋放氫氣。

研究者們認(rèn)為：隨著時(shí)間的推移，歐羅巴海底會(huì)有一些裂縫，因?yàn)閺倪@顆星球形成數(shù)十億年以來(lái)，它的巖石內(nèi)部依舊保持著低溫。新的裂縫將新鮮的巖石暴露給海水，然后更多的產(chǎn)生氫氣的化學(xué)反應(yīng)就此發(fā)生。

生命之謎

人類(lèi)移居的可能性

2009年年底，美國(guó)亞利桑那大學(xué)科學(xué)家理查德格林伯格發(fā)表論文指出，木衛(wèi)二的海洋中至少應(yīng)該存活著300萬(wàn)噸似魚(yú)復(fù)雜生物。這將13年前科學(xué)家們提出的木衛(wèi)二生命假說(shuō)又向前推進(jìn)了一步。木衛(wèi)二是1610年由伽利略發(fā)現(xiàn)的，航天器對(duì)木衛(wèi)二的探測(cè)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?？茖W(xué)家們一直在設(shè)法揭開(kāi)其生命之謎，

人類(lèi)能否在木衛(wèi)二“歐羅巴”星球上生活？來(lái)自美國(guó)宇航局的專(zhuān)家認(rèn)為這顆木星具有較大的“宜居”潛力，未來(lái)可能適合人類(lèi)居住。下一步，科學(xué)家將發(fā)射探測(cè)器對(duì)木衛(wèi)二的冰下海洋進(jìn)行調(diào)查，確定其厚度和分布情況，有研究認(rèn)為木衛(wèi)二的海洋可能與地球相似，也具有一定的鹽度。美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室博士羅伯特·帕帕拉多認(rèn)為派遣探測(cè)器降落木衛(wèi)二表面是一個(gè)非常有遠(yuǎn)見(jiàn)的行星科學(xué)目標(biāo)，同時(shí)也是一個(gè)困難的技術(shù)挑戰(zhàn)。

一篇來(lái)自《天體生物學(xué)》期刊的文章詳細(xì)描述了未來(lái)木衛(wèi)二探索任務(wù)的三個(gè)主要目標(biāo)：第一，至少要在兩個(gè)不同深度上監(jiān)測(cè)木衛(wèi)二海水鹽度、有機(jī)物質(zhì)以及其他污染物等；第二，調(diào)查木衛(wèi)二冰殼、海洋物理環(huán)境以及表層物質(zhì)磁學(xué)特性；第三，科學(xué)家希望探測(cè)器能傳回木衛(wèi)二表面地表特征的照片。木衛(wèi)二被稱(chēng)為“歐羅巴”星球，其表面有著各種各樣奇怪的地形，酷似仙境，根據(jù)伽利略探測(cè)器的觀測(cè)數(shù)據(jù)，科學(xué)家依然不了解該天體表面上錯(cuò)綜復(fù)雜并交織在一起的“神秘細(xì)線”，派遣探測(cè)器登陸木衛(wèi)二可以解決許多關(guān)鍵問(wèn)題。

2013年3月，科學(xué)家認(rèn)為有充分的證據(jù)顯示木衛(wèi)二的冰凍表面下?lián)碛芯薮蟮南趟Ｑ?，冰下海洋與表面還存在化學(xué)物質(zhì)的交換，使得海洋中的化學(xué)物質(zhì)更加豐富。加州理工學(xué)院天文學(xué)家麥克·布朗教授認(rèn)為能量可以從這些化學(xué)循環(huán)通道中進(jìn)入木衛(wèi)二的冰下海洋中，這對(duì)生命而言是非常重要的。

木衛(wèi)二上是否有海洋

航天器對(duì)木衛(wèi)二的探測(cè)表明，其上可能有海洋。正因如此，在對(duì)木星衛(wèi)星的探測(cè)中，科學(xué)家們最重視的就是木衛(wèi)二。

早在1979年，旅行者1號(hào)和2號(hào)探測(cè)木星時(shí)就發(fā)現(xiàn)，木衛(wèi)二像個(gè)冰與奶油巧克力混合的大球體，表面上分布著彎曲條紋。科學(xué)家們分析研究木衛(wèi)二的照片和探測(cè)資料后提出，該衛(wèi)星表面覆蓋著5000米厚的冰層，冰層下面可能有一個(gè)深達(dá)50千米的海洋。

從1996年伽利略號(hào)在距離木衛(wèi)二16萬(wàn)千米處拍攝的照片上看，這顆星球呈現(xiàn)出冰殼狀，表面裂縫交錯(cuò)，像地球兩極的浮冰，說(shuō)明冰層曾受到巨力的作用?？茖W(xué)家們研究后認(rèn)為，這種力是由木衛(wèi)二和木星及其他三顆伽利略衛(wèi)星之間的引力形成的潮汐力，其作用不僅形成木衛(wèi)二的表面特征，還使其內(nèi)部的水以液態(tài)存在。

1996年末，伽利略號(hào)從距離木衛(wèi)二688千米處經(jīng)過(guò)時(shí)拍攝的照片顯示，木衛(wèi)二表面有水流存在?？茖W(xué)家們說(shuō)，這種現(xiàn)象表明木衛(wèi)二內(nèi)核很熱，大量熱能從火山口或熱泉眼噴發(fā)出來(lái)，導(dǎo)致表面部分冰層融化。

1997年1月，伽利略號(hào)用磁強(qiáng)計(jì)對(duì)木衛(wèi)二的磁場(chǎng)進(jìn)行的探測(cè)顯示，木衛(wèi)二只能有一個(gè)內(nèi)磁場(chǎng)才能解釋獲得的結(jié)果。這個(gè)內(nèi)在導(dǎo)電層的導(dǎo)電率必須和含鹽海水一樣強(qiáng)。由此科學(xué)家們?cè)俅蔚贸瞿拘l(wèi)二上可能有海洋的推論。同時(shí)，發(fā)回的新照片表明，木衛(wèi)二表面裂縫位置發(fā)生了變化，說(shuō)明很可能是表層下的海洋流動(dòng)造成的。

“冰激凌”內(nèi)熱外冷“夾層”是海洋

1997年2月，伽利略號(hào)從距離木衛(wèi)二586千米處飛過(guò)時(shí)拍攝的照片顯示，木衛(wèi)二表面最大的冰山寬達(dá)13千米，高為100～200米。美國(guó)科學(xué)家史蒂文等人認(rèn)為，由于木星對(duì)木衛(wèi)二內(nèi)核的引力作用，使其冰幔下面的水保持液體狀態(tài)，成為深達(dá)幾千米的海洋。1998年12月伽利略號(hào)拍攝的照片顯示，木衛(wèi)二南部有一條長(zhǎng)達(dá)800米的裂縫。

2000年1月，伽利略號(hào)從距離木衛(wèi)二351千米處掠過(guò)時(shí)發(fā)現(xiàn)，木衛(wèi)二地磁北極點(diǎn)位置頻繁移動(dòng)?？茖W(xué)家們認(rèn)為，這是木衛(wèi)二含鹽海洋在冰層下流動(dòng)形成電磁場(chǎng)引發(fā)的結(jié)果。

在研究了木衛(wèi)二表面裂縫照片之后，2002年9月格林伯格研究小組宣稱(chēng)，木衛(wèi)二冰層較薄，觀測(cè)到的表層裂縫可使氣體、熱量和有機(jī)物質(zhì)接觸到表層下面可能存在的水。這種情況顯示，木衛(wèi)二可能存在的海洋同地球上的北冰洋相似。既然北冰洋能通過(guò)冰層的裂縫接觸空氣和熱量，那么木衛(wèi)二上的海洋也能通過(guò)冰層裂縫與外界接觸。

科學(xué)家們依據(jù)旅行者2號(hào)和伽利略號(hào)獲取的資料，于2007年繪制出的首張木衛(wèi)二全球地質(zhì)構(gòu)造圖揭示，其表面地質(zhì)構(gòu)造比較年輕且富于變化。2008年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，木衛(wèi)二極地旋轉(zhuǎn)軸偏移了80多度。這樣的極端變化表明木衛(wèi)二表面冰殼厚度不一致，在其下面有廣闊的海洋?？茖W(xué)家們還用多種航天器獲得的照片，繪制了木衛(wèi)二表面直徑達(dá)500千米以上的大型弧狀盆地圖像。經(jīng)綜合分析研究，科學(xué)家們認(rèn)為，木衛(wèi)二內(nèi)部有一個(gè)金屬核，核外是石質(zhì)的殼，殼外是液態(tài)水海洋，海洋表面是冰層。

是否具備生命存在的三個(gè)基本要素

由于水是孕育生命的重要條件，故而科學(xué)家們?cè)诎l(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二上可能有海洋之后，就推斷其海洋中可能有生命。

1979年旅行者號(hào)發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二表面廣泛分布著彎曲的褐色條紋之后，有的科學(xué)家就認(rèn)為，這意味著該星球上存在著有機(jī)分子，因?yàn)槎喾N有機(jī)聚合物是呈褐色的。同時(shí)對(duì)可能存在的海洋來(lái)說(shuō)，其環(huán)境可以維持有機(jī)體的生存，因而估計(jì)木衛(wèi)二上可能存活細(xì)菌一類(lèi)的低級(jí)生物。

1996年8月，美國(guó)科學(xué)家提出，木衛(wèi)二的海底也可能存在火山，其噴發(fā)提供的熱量足以使某些不需要陽(yáng)光和空氣的微生物生存下去，這一論點(diǎn)被稱(chēng)為木衛(wèi)二生命假說(shuō)。木衛(wèi)二冰層下面有水、充足的熱量和有機(jī)化合物這三個(gè)生命存在的基本要素，其環(huán)境很有可能符合宇宙生物學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。地球海洋深處一些火山口的周?chē)?，沒(méi)有陽(yáng)光和氧氣的極端惡劣的自然環(huán)境中都有原始微生物繁衍生息，就是因?yàn)檫@些地方都具備上述三個(gè)條件。提出和贊同木衛(wèi)二生命假說(shuō)的科學(xué)家們認(rèn)為，從環(huán)境條件推斷，其生命形態(tài)只能是低級(jí)的海洋生物。

這些科學(xué)家認(rèn)為，地球生命源于海洋里的火山噴口，此一原理也適用于木衛(wèi)二。他們猜測(cè)，受木星引力影響，木衛(wèi)二內(nèi)部亦有火山活動(dòng)。當(dāng)木衛(wèi)二從木星一側(cè)飛向另一側(cè)時(shí)，木星會(huì)擠壓木衛(wèi)二，導(dǎo)致后者的核心處于熔融狀態(tài)，從而引起火山活動(dòng)。火山雖未噴發(fā)出表面，但卻加熱了冰層下面的水，使其呈液體狀態(tài)，形成海洋。木衛(wèi)一由于距離木星更近，受到的擠壓更大，故而火山噴出表面，并留下硫磺和其他化學(xué)物質(zhì)。地球海底熱液噴口處也有很多同類(lèi)化合物，且與地球早期生命有關(guān)。由此科學(xué)家們推斷，木衛(wèi)二海底火山活動(dòng)也會(huì)噴發(fā)類(lèi)似化合物，并造成溫暖的環(huán)境，從而孕育并存活了生命。

揭開(kāi)生命之謎的四個(gè)探測(cè)方案

人類(lèi)尋找地外生命的具體目標(biāo)，排在第一位的是火星，排在第二位的就是木衛(wèi)二。怎樣利用航天技術(shù)揭開(kāi)木衛(wèi)二生命之謎呢?科學(xué)家們已提出四種可行的方案。

一是用導(dǎo)彈轟擊取樣

人類(lèi)將從地球向木衛(wèi)二發(fā)射一艘宇宙飛船，當(dāng)其飛臨木衛(wèi)二近空時(shí)，適時(shí)發(fā)射一枚導(dǎo)彈，猛烈轟擊目標(biāo)的表面，使冰層碎塊飛向高空，隨即飛船穿越炸出的冰塊云團(tuán)，伸出“凝膠”收集部分碎冰，并運(yùn)回地球，供科學(xué)家們研究，以便確定有無(wú)生命信息。

二是用航天器進(jìn)行近空探測(cè)

美國(guó)宇航局和歐空局正在研制名為木衛(wèi)二木星系任務(wù)的探測(cè)器，計(jì)劃將于2020年發(fā)射升空，2026年到達(dá)探測(cè)區(qū)域，預(yù)定工作期限為三年。探測(cè)器由兩個(gè)軌道器組成。美國(guó)負(fù)責(zé)攜有相機(jī)、光譜儀和強(qiáng)大雷達(dá)系統(tǒng)的木衛(wèi)二軌道器。當(dāng)其進(jìn)入環(huán)繞木衛(wèi)二軌道開(kāi)展探測(cè)工作時(shí)，雷達(dá)系統(tǒng)可以穿透木衛(wèi)二冰層，計(jì)算出冰層厚度，其他儀器將研究海洋生物跡象。它將幫助科學(xué)家縮小可能存在生命區(qū)域的范圍，為以后的探測(cè)提供依據(jù)。歐空局負(fù)責(zé)攜有相機(jī)、光譜儀、塵埃分析器、質(zhì)譜儀或者磁力計(jì)的軌道器，屆時(shí)主要是對(duì)木星衛(wèi)星進(jìn)行探測(cè)。

三是用航天器著陸探測(cè)

俄羅斯將參與歐空局2015年至2025年的一項(xiàng)空間研究計(jì)劃，以便登陸研究木衛(wèi)二，尋找簡(jiǎn)單的生命形式。這一項(xiàng)目的航天器以法國(guó)天文學(xué)家皮埃爾韁馉拉普拉斯的名字命名。俄羅斯將研制一個(gè)登陸探測(cè)器，搭載在該航天器上。屆時(shí)登陸探測(cè)器將降落在木衛(wèi)二表面冰層的一個(gè)裂縫處，并融化一些冰，開(kāi)始尋找生命蹤跡，隨即將探測(cè)結(jié)果通過(guò)拉普拉斯航天器傳回地面。

四是用機(jī)器人鉆入海洋探測(cè)

其方案是向木衛(wèi)二發(fā)射兩個(gè)著陸機(jī)器人，一個(gè)能鉆穿冰層開(kāi)辟一條通往海洋的孔道，另一個(gè)能沿著孔道進(jìn)入海洋開(kāi)展探測(cè)工作。水下機(jī)器人攜帶的科學(xué)儀器能夠進(jìn)行環(huán)繞考察并找出微生物，包括不同于地球上的生命形態(tài)。其探測(cè)結(jié)果將適時(shí)發(fā)回地球。為保證探測(cè)效果不受木衛(wèi)二以外的任何因素影響，兩個(gè)高度自動(dòng)化的機(jī)器人必須完全滅菌。

木衛(wèi)二將驗(yàn)證或修正宇宙生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)

探測(cè)木衛(wèi)二有無(wú)生命的意義在于，除弄清真相外，還可驗(yàn)證或修正宇宙生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。如果發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)二上有生命，那就證明了宇宙生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)至少適用于太陽(yáng)系天體。如果推斷條件屬實(shí)而未發(fā)現(xiàn)生命，則需修正這一標(biāo)準(zhǔn)。如果推斷條件不存在，則另當(dāng)別論。無(wú)論獲得何種真實(shí)情況，都能深化人類(lèi)對(duì)木衛(wèi)二乃至太陽(yáng)系天體的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)空間科學(xué)的發(fā)展。

其他疑惑

移居木衛(wèi)二？

極度深寒還有點(diǎn)兒擠

在太陽(yáng)系八大行星中，木星是最大的。木衛(wèi)二是木星的四大衛(wèi)星之一，直徑為2920千米，只有地球直徑的約四分之一，體積比地球的衛(wèi)星月球稍微小一點(diǎn)?？茖W(xué)家推測(cè)木衛(wèi)二的表面溫度在赤道地區(qū)平均約為-163℃，兩極更低，只有-223℃，所以表面的水是永久凍結(jié)的。但是潮汐力所提供的熱能可能會(huì)使冰層下的水保持液態(tài)，另外木衛(wèi)二上長(zhǎng)達(dá)60小時(shí)的白晝，也使得表面冰層的裂口有可能接受到充足的陽(yáng)光。即便這樣，假如有一天人類(lèi)能征服木衛(wèi)二，也恐難以長(zhǎng)久移居。

火星和木衛(wèi)二，地球人先到哪一個(gè)？

除了木衛(wèi)二之外，火星被認(rèn)為是另一個(gè)可能存在生命形態(tài)的星體，因?yàn)榭茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，火星的地下深處仍可能有液態(tài)水。與木衛(wèi)二相比，火星距離地球更近，因此，對(duì)于火星生命之謎的探索，科學(xué)家也一直高度關(guān)注。未來(lái)的太空任務(wù)已經(jīng)把火星和木衛(wèi)二同時(shí)作為發(fā)射新遙控探測(cè)器的最終目的地?；鹦呛湍拘l(wèi)二，誰(shuí)會(huì)被最先證明，是地球的兄弟或者陌生人？

木衛(wèi)二發(fā)現(xiàn)黏土型礦物

美國(guó)航天局11日宣布，在最可能有生命存在的木星衛(wèi)星——木衛(wèi)二的表面首次發(fā)現(xiàn)了黏土型礦物，這意味著木衛(wèi)二可能存在對(duì)形成生命至關(guān)重要的有機(jī)物。

美國(guó)航天局當(dāng)天在一份聲明中說(shuō)，在木衛(wèi)二表面發(fā)現(xiàn)了一種叫做層狀硅酸鹽的黏土型礦物，這種礦物很有可能是由彗星或小行星撞擊木衛(wèi)二帶來(lái)，而帶來(lái)黏土型礦物的彗星或小行星通常也攜帶有機(jī)物。

可能的生命

據(jù)猜想，冰下的海洋中可能有生命存在，其生存環(huán)境可能與地球上的深海熱液口或南極的沃斯托克湖（Lake Vostok）相似，其生命的形態(tài)可能與地球上的某些嗜極生物相似。盡管還沒(méi)有任何證據(jù)，但基于可能存在的液態(tài)水，相繼有若干項(xiàng)向木衛(wèi)二派遣空間探測(cè)器議案曾被提出（詳探索一節(jié)），2013年12月11日美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）宣布，探測(cè)器在被冰雪所覆蓋的木衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)了其與彗星及小行星撞擊后形成的類(lèi)似黏土狀的礦物質(zhì)。根據(jù)“伽利略”號(hào)探測(cè)器1998年拍攝到的木衛(wèi)二近紅外線圖片來(lái)看NASA研究小組認(rèn)為，木衛(wèi)二上有一種與?；阮?lèi)似的礦物。由于小行星或彗星的中心核中蘊(yùn)含可形成生命的有機(jī)物NASA研究者表示，木衛(wèi)二的冰雪表層下極有可能隱藏廣袤的海洋，歷經(jīng)漫長(zhǎng)時(shí)間后或許有育成生命的可能性，

發(fā)現(xiàn)噴泉

美國(guó)和德國(guó)研究員發(fā)表報(bào)告稱(chēng)，在木星的衛(wèi)星之一“木衛(wèi)二”上，發(fā)現(xiàn)有間歇性噴發(fā)的噴泉，這是木衛(wèi)二冰凍表面下隱藏著一個(gè)巨大海洋的最好證據(jù)。一旦有了水，也就意味著可能有生命！長(zhǎng)久以來(lái)，科學(xué)家們都認(rèn)為“木衛(wèi)二”可能存有生命。

外媒稱(chēng)，新的研究顯示，木星的一個(gè)衛(wèi)星—木衛(wèi)二有豐富的重要礦物質(zhì)，還有從地下海洋里噴發(fā)的壯觀水柱這可能是太陽(yáng)系里又一個(gè)宜居之地。

據(jù)英國(guó)《獨(dú)立報(bào)》12日?qǐng)?bào)道，哈勃望遠(yuǎn)鏡確認(rèn)了木衛(wèi)二上間歇性噴發(fā)的兩處巨大羽狀水柱，高達(dá)兩百千米,另一項(xiàng)研究在該星球冰凍表面發(fā)現(xiàn)了散落的泥土似的礦物質(zhì)。

《科學(xué)》雜志上發(fā)表的文章說(shuō)，通過(guò)對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，水柱通常在木衛(wèi)二圍繞木星軌道運(yùn)行時(shí)的某些特定時(shí)刻噴發(fā)，這表明噴發(fā)原因是周期性的巨大潮汐力使該星球地下海洋的壓力增大，使其液體從表面的冰縫噴涌而出,

報(bào)道指出，在已知的63個(gè)木星的衛(wèi)星中，木衛(wèi)二是最重要的一個(gè)。天文學(xué)家認(rèn)為，它的冰層表面之下有海洋存在這是由于潮汐力的熱量使其保持液態(tài)。一些科學(xué)家認(rèn)為這片海洋中可能有生命，而礦物質(zhì)和潮汐熱能可以為其提供能量。

另一項(xiàng)對(duì)美國(guó)航天局伽利略項(xiàng)目收集的數(shù)據(jù)的研究顯示，在木衛(wèi)二表面發(fā)現(xiàn)的重要泥土類(lèi)礦物質(zhì)可能是該星球此前與小行星或彗星相撞產(chǎn)生的。

美國(guó)航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的吉姆·雪利說(shuō)：“我們經(jīng)常在彗星或原始小行星上找到構(gòu)成生命的重要物質(zhì)—有機(jī)礦物質(zhì)在木衛(wèi)二的表面發(fā)現(xiàn)與這類(lèi)彗星相撞的殘留物可能為我們?cè)谠撔乔驅(qū)ふ疑_(kāi)啟新的篇章。”

據(jù)報(bào)道，很多科學(xué)家認(rèn)為木衛(wèi)二可能是太陽(yáng)系里除地球外最適宜生命存在的星球。

未來(lái)探索

“歐羅巴快帆”最早將于2023年發(fā)射，攜帶9臺(tái)儀器前往木星系統(tǒng)，圍繞木衛(wèi)二運(yùn)行3年以上，收集關(guān)于這顆衛(wèi)星的地質(zhì)、組成和隱藏的內(nèi)部海洋的重要信息，并評(píng)估該衛(wèi)星的宜居性。