木卫二

木卫二是一颗冰封的星球，仅比月球稍小一点儿。从远处望去，木卫二上仿佛镌刻着许多暗色的条纹，就像幼儿的涂鸦一样。而靠近了看，它们其实是冰面上长长的裂隙，有时可绵延数千公里。许多冰隙中充满了一种未知的污染物，被科学家称作“棕色浆糊”。除这些冰隙之外，其它地方则地形多变、崎岖不平。 木星的巨大引力产生的潮汐力使木卫二周期性地拉伸与扩张。但木卫二的地表之所以如此崎岖多变，主要还是因为这层冰壳漂浮在液态水构成的海洋之上。。“我们从此前的 探索 任务中得知，木卫二冰壳下方存在液态水，因此木卫二是最激动人心的寻找地外生命目标之一。”伦敦大学学院马拉德（Mullard）太空科学实验室的安德鲁·科茨教授（Prof Andrew Coates）指出。 ▲ 在木卫二崎岖不平、冰天雪地的地壳下方，有一片巨大的海洋。 ▲ “木卫二快艇”号探测器将至少开展45次近距离飞掠木卫二行动。 木卫二的液态水可能深达地表下方80至170米，意味着木卫二上的液态水储量很可能是地球上全部海水总和的两倍。水对于生命至关重要，而除此之外，木卫二海洋中也许还存在其它物质，如微生物的能量来源等。不仅如此，这片地下海或许还能通过多种途径与地表相连，如从冰壳中冒出的、温度较高的少量冰屑。因此，对木卫二地表的 探索 或能帮助我们更好地了解其地下海状况。 目前，NASA正在筹备两项木卫二 探索 计划，并在于休斯顿举行的第48届月球与行星科学大会上开展了相关讨论。第一项任务名叫“木卫二快艇”（Europa Clipper），预计将于2022年启动。第二项任务则计划登陆木卫二表面，预计于几年之后开展。 NASA喷气推进实验室“木卫二快艇”项目科学家罗伯特·帕帕拉多博士（Dr Robert Pappalardo）表示：“我们正在 探索 木卫二宜居的可能性，寻找水和能量来源等生命必备物质。为达到这一目的，我们将分析地下海和冰壳的组成成分和地质构造。” “木卫二快艇”探测器将携带九台设备，其中包括用来拍摄木卫二表面的摄像机，用来分析其成分的质谱仪，可穿透冰层寻找地下水、并对冰壳开展三维测绘的雷达，以及用来分析海洋特征的磁力计。 ▲ 图为木卫二的分层结构。 ▲ 图为伽利略号拍摄的四张木卫二图片。 不过，自从伽利略号探测器于上世纪90年代发现木卫二存在地下海的证据以来，我们逐渐了解到，木卫二并非独一无二。 “在过去十年间，我们发现太阳系外层存在海洋的星球并不鲜见，这是行星探测界最重要的发现之一。”“木卫二快艇”项目科学家科特·涅伯博士（Curt Niebur）指出。例如，土卫二南极就有冰屑从冰隙中喷出。 科学家计划在2020年之后也对土卫二开展探测任务，但涅伯认为木卫二的价值更加突出：“木卫二比土卫二大得多，内容也更加丰富，有更多的地质活动、更多的水、更大的储水空间、更多热量、更丰富的物质、环境也更加稳定。” 但最重要的是，木卫二有着更理想的周边环境。其轨道深入木卫二强大的磁场中，因此能够困住并加速宇宙粒子。这一过程中形成的高强辐射带对于探测器的电子元件危害巨大，因此开展任务的时间大大受限，仅能持续几月、甚至几周。这些辐射也对木卫二地表造成了影响，促进了氧化物的产生。而在地球上，氧化物与还原化合物间发生的氧化还原反应恰好为生命提供了所需的能量。 ▲ “木卫二快艇”号探测器或能确定木卫二上是否存在生命。 不过，木卫二地表生成的氧化物只有进入地下海、才能为微生物所用。好在使地下水上涌的对流过程也能将地表物质带入地下。进入地下海之后，氧化物便可与海水和岩床反应生成的还原物发生化学反应。 “这就像电池供电，阴阳两极都必不可少。”帕帕拉多解释道。对于帕帕拉多等科学家而言，这些计划中的任务意味着二十年来的梦想即将实现。自从上世纪90年代 探索 木卫二的概念诞生以来，科学家就不断提出各种野心勃勃的提议，最终却纷纷折戟。 美国和欧洲甚至曾计划向木卫二和木星最大的卫星木卫三分别派遣探测器。但由于经费问题，这一计划不得不取消。 “18年来，每次有人提出木卫二 探索 计划，我都默默祈祷，最终却只能看着计划流产。”科特·涅伯表示。“这条道路无比漫长，使我们屡屡心碎。” 虽然 探索 木卫二的成本不会高出卡西尼号和好奇号探测器，但依然代价不菲。 科学家首先要解决机械挑战，如仪器在木星辐射带中的运行问题。探测器设备必须用钛之类的金属隔离起来，但帕帕拉多博士指出，仪器不能被保护得太严密，否则就无法探测木卫二。 因此为保障探测器安全，NASA不得不改变行动路线。“我们原本认为，既然伽利略号已经飞掠了木卫二，下一项任务自然是发射轨道探测器。”涅伯表示。但“木卫二快艇”探测器为减少辐射，将采用围绕木星飞行的方式，在三年半时间里，至少开展45次近距离飞掠木卫二行动。 “我们可以绕开围绕木卫二飞行带来的技术问题，提高任务可行性，同时通过增加飞掠次数，取得同样的探测结果。”参与该项目的科学家指出。 木卫二附近的光照强度仅有地球上的30分之一。但NASA仍计划采用太阳能电池板为其供能，而不是其它太阳系外层探测任务使用的放射性发电机。 “多年的研究工作使我们不得不抛却之前的想法，沉湎于美好的梦想，而是专注于现实，专注于最卓越的科学技术。”涅伯说道。 2011年，美国与欧洲的合作任务取消之后，国家研究委员会发布的一项报告重申了 探索 木卫二的重要性。即便如此，经费问题仍使NASA对此持谨慎态度。 但美国国会的支持改变了局面。对木卫二的 探索 获得了民主党与共 和党的共同支持。共和党国会议员约翰·科尔伯森（John Culberson）是众议院拨款委员会的主席，NASA经费便在该机构的管辖范围之内。现年60岁的科尔伯森就读高中时曾用自己购买的望远镜眺望过木卫二，自此之后就一直对其神往不已。四年来，虽然NASA并未提出要求，但他领导的委员会不断向参与木卫二研究的科学家拨款。 有了慷慨的投资，“木卫二快艇”技术问题的解决速度很快超过了其它任务处在该阶段（B阶段）时的情况。登陆器仍处于研发早期阶段（即早期A阶段），但针对该任务科学价值的报告已经在月球与行星科学大会上进行了讨论。 该登陆器并未得到美国总统2018年预算拨款。但NASA行星科学部门主管吉姆·格林博士（Dr Jim Green）表示：“这项任务极其激动人心，因为它能从人类难以到达的星球表面告诉我们，人类还需开展怎样的研究。” “我们还有很长的路要走，必须勤勤恳恳，弄清我们需要进行哪些测绘工作。未来获得了足够的资金之后，我们才能顺利开展下一步研究。” 二十年来，科学家提出了许多新颖的木卫二登陆器设计方案，说明登陆木卫二将使我们收获颇丰。马拉德太空科学实验室的格林特·琼斯博士（Dr Geraint Jones）针对其中一种名叫“穿透器”的设计进行了研究。 “这一技术还未实际采用过，但可行性很高。”琼斯博士解释道。该探测器将被卫星弹射出来，“以每秒300米的高速重重砸向木卫二表面，”从而使内部冰层暴露在外，供仪器进行分析。当然，这些仪器经过了特殊设计，能够承受剧烈撞击。 这些科学家认为，地球生命源于海洋里的火山喷口，此一原理也适用于木卫二。他们猜测，受木星引力影响，木卫二内部亦有火山活动。当木卫二从木星一侧飞向另一侧时，木星会挤压木卫二，导致后者的核心处于熔融状态，从而引起火山活动。火山虽未喷发出表面，但却加热了冰层下面的水，使其呈液体状态，形成海洋。木卫一由于距离木星更近，受到的挤压更大，故而火山喷出表面，并留下硫磺和其他化学物质。地球海底热液喷口处也有很多同类化合物，且与地球早期生命有关。由此科学家们推断，木卫二海底火山活动也会喷发类似化合物，并造成温暖的环境，从而孕育并存活了生命。 揭开生命之谜的四个探测方案 人类寻找地外生命的具体目标，排在第一位的是火星，排在第二位的就是木卫二。怎样利用航天技术揭开木卫二生命之谜呢?科学家们已提出四种可行的方案。 一是用导弹轰击取样 人类将从地球向木卫二发射一艘宇宙飞船，当其飞临木卫二近空时，适时发射一枚导弹，猛烈轰击目标的表面，使冰层碎块飞向高空，随即飞船穿越炸出的冰块云团，伸出“凝胶”收集部分碎冰，并运回地球，供科学家们研究，以便确定有无生命信息。 二是用航天器进行近空探测 美国宇航局和欧空局正在研制名为木卫二木星系任务的探测器，计划将于2020年发射升空，2026年到达探测区域，预定工作期限为三年。探测器由两个轨道器组成。美国负责携有相机、光谱仪和强大雷达系统的木卫二轨道器。当其进入环绕木卫二轨道开展探测工作时，雷达系统可以穿透木卫二冰层，计算出冰层厚度，其他仪器将研究海洋生物迹象。它将帮助科学家缩小可能存在生命区域的范围，为以后的探测提供依据。欧空局负责携有相机、光谱仪、尘埃分析器、质谱仪或者磁力计的轨道器，届时主要是对木星卫星进行探测。 三是用航天器着陆探测 俄罗斯将参与欧空局2015年至2025年的一项空间研究计划，以便登陆研究木卫二，寻找简单的生命形式。这一项目的航天器以法国天文学家皮埃尔缰馉拉普拉斯的名字命名。俄罗斯将研制一个登陆探测器，搭载在该航天器上。届时登陆探测器将降落在木卫二表面冰层的一个裂缝处，并融化一些冰，开始寻找生命踪迹，随即将探测结果通过拉普拉斯航天器传回地面。 四是用机器人钻入海洋探测 其方案是向木卫二发射两个着陆机器人，一个能钻穿冰层开辟一条通往海洋的孔道，另一个能沿着孔道进入海洋开展探测工作。水下机器人携带的科学仪器能够进行环绕考察并找出微生物，包括不同于地球上的生命形态。其探测结果将适时发回地球。为保证探测效果不受木卫二以外的任何因素影响，两个高度自动化的机器人必须完全灭菌。 木卫二将验证或修正宇宙生物学标准 探测木卫二有无生命的意义在于，除弄清真相外，还可验证或修正宇宙生物学标准。如果发现了木卫二上有生命，那就证明了宇宙生物学标准至少适用于太阳系天体。如果推断条件属实而未发现生命，则需修正这一标准。如果推断条件不存在，则另当别论。无论获得何种真实情况，都能深化人类对木卫二乃至太阳系天体的认识，促进空间科学的发展。 而NASA设计的登陆器将采用2012年好奇号登陆火星时运用的“空中吊车”技术，缓慢降落在木卫二表面。着陆时，登陆器将开启自动着陆系统，实时监测地面情况，避开危险因素。 “木卫二快艇”探测器可从空中确定合适的着陆地点。“它可以寻找地下水距地表较近的区域，也许这些地方温度较高、还存在有机物。”帕帕拉多表示。该探测器将配备高敏仪器，还将配有一台反旋锯，用来钻取木卫二地表冰层下方的样本。 “登陆器的目标是获取全新的研究样本，这可以通过两种方法实现，一是挖至地下深处，二是寻找地表有喷射活动的区域，因为这些地质活动会将新鲜的地下物质带到地表。”科特·涅伯说道。 近年来，哈勃望远镜在木卫二和土卫二表面都观测到过冰屑从地下喷出的现象。但这些喷发现象时间过于久远，将登陆器派往此处毫无意义，我们需要寻找更近期的喷发地点。 因此，科学家需要弄清这些间歇性的喷发现象究竟由何种因素控制。“木卫二快艇”号探测器将确定它们是否与木卫二地表温度较高的热点区域有关。地球的海洋中生机盎然，因此我们可能很难想象木卫二地下深达100公里、毫无生机的海洋是怎样一番光景。而假如那里真的存在外星生命，我们真的能辨别出来吗？ “此次登陆器任务的目标不仅是探测到外星生命，还需要让大家相信我们做到了这一点，”涅伯解释道，“如果我们耗费巨资、结果反而引发了巨大争议，可不是什么好事。” 因此，该项目团队用了两天时间，专门说明这一问题。首先，任何探测结果都必须以通过直接测量得到的大量独立证据为基础。“这件事不能一蹴而就。你不能开展了一次测量之后就宣称自己找到了外星生命，只有整体结果才能说了算。”涅伯指出。 能否移居木卫二 极度深寒还有点儿挤 在太阳系八大行星中，木星是最大的。木卫二是木星的四大卫星之一，直径为2920千米，只有地球直径的约四分之一，体积比地球的卫星月球稍微小一点。科学家推测木卫二的表面温度在赤道地区平均约为-163℃，两极更低，只有-223℃，所以表面的水是永久冻结的。但是潮汐力所提供的热能可能会使冰层下的水保持液态，另外木卫二上长达60小时的白昼，也使得表面冰层的裂口有可能接受到充足的阳光。即便这样，假如有一天人类能征服木卫二，也恐难以长久移居。 木卫二发现黏土型矿物 美国航天局11日宣布，在最可能有生命存在的木星卫星——木卫二的表面首次发现了黏土型矿物，这意味着木卫二可能存在对形成生命至关重要的有机物。 可能的生命 据猜想，冰下的海洋中可能有生命存在，其生存环境可能与地球上的深海热液口或南极的沃斯托克湖（Lake Vostok）相似，其生命的形态可能与地球上的某些嗜极生物相似。尽管还没有任何证据，但基于可能存在的液态水，相继有若干项向木卫二派遣空间探测器议案曾被提出（详 探索 一节）， 2013年12月11日美国国家航空航天局（NASA）宣布，探测器在被冰雪所覆盖的木卫二上发现了其与彗星及小行星撞击后形成的类似黏土状的矿物质。根据“伽利略”号探测器1998年拍摄到的木卫二近红外线图片来看NASA研究小组认为，木卫二上有一种与酰基氯类似的矿物。由于小行星或彗星的中心核中蕴含可形成生命的有机物NASA研究者表示，木卫二的冰雪表层下极有可能隐藏广袤的海洋，历经漫长时间后或许有育成生命的可能性， 发现喷泉 美国和德国研究员发表报告称，在木星的卫星之一“木卫二”上，发现有间歇性喷发的喷泉，这是木卫二冰冻表面下隐藏着一个巨大海洋的最好证据。一旦有了水，也就意味着可能有生命！长久以来，科学家们都认为“木卫二”可能存有生命。 外媒称，新的研究显示，木星的一个卫星—木卫二有丰富的重要矿物质，还有从地下海洋里喷发的壮观水柱这可能是太阳系里又一个宜居之地。 据英国《独立报》报道，哈勃望远镜确认了木卫二上间歇性喷发的两处巨大羽状水柱，高达两百千米,另一项研究在该星球冰冻表面发现了散落的泥土似的矿物质。 《科学》杂志上发表的文章说，通过对哈勃望远镜的数据进行分析发现，水柱通常在木卫二围绕木星轨道运行时的某些特定时刻喷发，这表明喷发原因是周期性的巨大潮汐力使该星球地下海洋的压力增大，使其液体从表面的冰缝喷涌而出。可以看到高达200千米的壮观喷泉。这可能是木卫二冰冻表面下隐藏着一个巨大海洋的最好证据。美国和德国研究人员2013年12月12日在《科学》杂志上报告说，他们利用哈勃太空望远镜于2012年11月和12月以及1999年所拍摄的图像，确定在木卫二南半球的两个不同区域有着过多的氢和氧，而解释只有一个，那就是这些氢和氧是从木卫二喷射出来的水被电解而来。 木卫二上的喷泉间歇性地喷发，每次喷发时间约7小时。由于这种现象在木 卫二距离木星最远处出现，在最接近木星时消失，研究人员推测，木星对木卫二的潮汐引力发挥了重要作用，它可能导致木卫二表面冰层在最远点时出现裂缝，而喷泉就从这些裂缝中喷射而出，当到达木星近点，这些裂缝则逐渐闭合。喷泉的出现说明木卫二冰冻表层的部分区域可能很容易被内部的海洋“突破”，而这对将来 探索 木卫二是否宜居具有重要意义。因为这种间歇性的喷泉会将木卫二表面和深层的物质喷向高空，将来研究木卫二成分就无需在冰层上钻孔。 木卫二上的喷泉可能类似于土星的卫星土卫二上的喷泉，土卫二上的喷泉是从非常狭窄的裂隙中逃逸出的高压水汽排放所致。不过木卫二上的重力比土卫二大12倍，因而木卫二的喷泉不会像土卫二那样大部分逃逸到太空中，而是喷发到201千米的高度时落回木卫二表面。 长久以来，许多科学家认为木卫二是太阳系中除地球外最有可能存在生命的星球，这是因为在木卫二表面冰层下隐藏着一个巨大海洋，而有液态水就有可能存在生命。美国航天局2013年12月11日还宣布，在木卫二表面首次发现了黏土型矿物，这意味着木卫二可能存在对形成生命至关重要的有机物。 报道指出，在已知的63个木星的卫星中，木卫二是最重要的一个。天文学家认为，它的冰层表面之下有海洋存在这是由于潮汐力的热量使其保持液态。一些科学家认为这片海洋中可能有生命，而矿物质和潮汐热能可以为其提供能量。 另一项对美国航天局伽利略项目收集的数据的研究显示，在木卫二表面发现的重要泥土类矿物质可能是该星球此前与小行星或彗星相撞产生的。 美国航天局喷气推进实验室的吉姆·雪利说：“我们经常在彗星或原始小行星上找到构成生命的重要物质—有机矿物质在木卫二的表面发现与这类彗星相撞的残留物可能为我们在该星球寻找生命开启新的篇章。” 据报道，很多科学家认为木卫二可能是太阳系里除地球外最适宜生命存在的星球。 其次，科学家提出了对观测结果的解读框架。有些结果可能是正面的，有些则可能是负面的。“这一框架构建了包含各种结果的决策树。最终得到的结论要么是‘我们找到了外星生命"，要么是‘我们没找到外星生命"”。 如今，该团队还在拭目以待，期待科学界被他们的计划打动。科特·涅伯解释道：“我希望相关探讨能够早日开展，这样等登陆器抵达木卫二表面时，我们就可以专注于数据分析了。”

　　在大部分人的认知中，液态水通常与地球联系在一起，然而在太阳系的其他星球上，也存在着体量惊人的液态水。 　　地球位于太阳系的适居带内。在天文学上，适居带指的是行星系中适合生命发展的区域，液态水可以在该区域的天体表面存在。在这个区域以外，无论是行星、矮行星还是卫星，其表面的水要么蒸发，要么被冻成固体。不过，这并不意味着这些星球上没有液态水，科学家发现，有相当数量的液态水就隐藏在这些星球的表面之下。当然，想要发现它们并不容易，科学家们必须使用各种先进的探测技术。 　　木卫二（欧罗巴） 　　在木星的卫星木卫二（Europa，又称“欧罗巴”）冰冷的表面下，存在着一个温暖的水世界。使这些水保持液态的，不是太阳的热量，而是木星施加的引力。 　　2011年，哈勃太空望远镜发现了从木卫二表面喷涌而出的间歇泉，这成为该卫星存在地下海洋的证据。这些喷泉中，最高的达到了200公里的高度。有趣的是，早在1997年，美国国家航空航天局的伽利略号探测器就穿过了其中一股喷流，但研究人员直到最近才知道这一点。 　　木卫二的最主要特征便是布满星球表面的暗色条纹，这被称为“混沌地形”，由冰层碎裂、冰块旋转倾斜后再度凝固而成。有研究者认为，木卫二的表面特征是由靠近低纬度地区的地下水流动造成的。这颗卫星偶尔还会经历构造变化，可能将物质带到下面的海洋中。由于冰下海洋的存在，木卫二也被认为是太阳系中最适合孕育原始生命的星球之一。 　　木卫三 　　木星最大的卫星木卫三（Ganymede，又称盖尼米德）也不甘落后，它似乎也拥有一个隐藏在表面之下的海洋世界。在2015年，美国国家航空航天局的科学家就记录了木卫三奇怪的振动模式，并以此作为其拥有地下海洋的证据。计算表明，这颗太阳系中体积最大的卫星具有深达100公里的海洋，液态水非常丰富。作为参考，地球上的海洋深度不超过10公里。 　　土卫二 　　另一个地下海洋存在于土星的卫星土卫二（Enceladus，又称恩克拉多斯）上。与木卫二一样，这颗雪球般的卫星偶尔也会向太空喷射水柱。美国国家航空航天局的卡西尼号轨道飞行器探测到了来自这些间歇泉的盐和硅尘痕迹，这表明其冰壳下发生着复杂的化学过程。卡西尼号还在土卫二的南极区域观察到4条次级平行想，称为“虎皮条纹”。观测表明这些条纹是中央破裂的低土坎，有着较高的温度，显示有冰火山出现在条纹的中心。 　　液态水可能已经在土卫二上存在了数十亿年，而且集中在南半球。土卫二的液体层大约有8到10公里深，其所含的水量大约和北美洲五大湖中最大的苏必利尔湖一样多。 　　土卫二环绕土星的高度椭圆轨道，以及随之而来的潮汐力使其岩石内核保持活跃，具有较高的温度。该内核由硅酸盐构成，高温且多孔，有助于进行复杂的化学反应。有研究者认为，这种反应或许能支持生命的存在。事实上，科学家在这颗迷人的卫星上已经探测到了有机分子，但还需要进一步研究以寻找微生物存在的证据。 　 　矮行星谷神星 　　小行星带中的矮行星通常不会与液态水联系在一起，但谷神星（Ceres）的情况有些特别。最近的发现表明，这可能是一个有水的世界。然而，不同于环绕木星和土星的冰冷卫星，谷神星没有气态巨星的潮汐作用来保持其液态内核的温度。据推测，谷神星的地下海洋可能是在大约2000万年前，受到一颗小行星撞击后形成的。在当时形成的欧卡托撞击坑内部，出现了几个突出的亮斑。 　　这次撞击产生的热量早已消失，但谷神星上的水由于含盐量高，一直处于泥泞状态。有时，这些水被迫浮出表面，留下高度反光的沉积物。这颗矮行星的内部可能存在一层液态水，位于表面下约40公里处，有数百公里宽——考虑到谷神星只有950公里宽，这样的水体是相当可观的，或许已经可以称为海洋。 　　火星 　　火星表面曾经有广阔的海洋和湍急的河流，但现在大部分的水都已消失，散逸到了外太空。今天火星上仍然存在着一些水，但几乎全是冰的状态。不过，2018年的研究表明，在这颗红色星球的南极冰帽附近，可能还存在一些稳定的液态水。 　　欧洲空间局的“火星快车号”（Mars Express）探测器利用“地表下探测雷达/高度仪”（MARSIS）对火星表面下的组成进行了探测，显示出一个直径为20公里的奇特地下结构。意大利科学家根据探测到的物理特性，指出这可能意味着液态水的存在，而这些液态水可能呈现为盐水池或充满土壤的污泥。对于未来的火星探险者来说，这可能是个好消息，因为液态水在这颗红色星球上将是一种稀缺资源。 　　 冥王星 　　根据今年早些时候发表的一项研究，矮行星冥王星可能也有一个地下海洋。美国国家航空航天局的“新视野”号探测器传回的数据显示，冥王星具有一个异常活跃的表面。自2015年新视野号的 历史 性飞掠以来，科学家们一直在研究这颗矮行星的表面。 　　冥王星在形成之初似乎经历了高温，使得它能够维持早期的地下海洋。随着时间的推移，这些液体逐渐冻结和膨胀，冥王星的表面也开始膨胀和破裂。直到今天，冥王星冰冻的表面下仍可能存在一些液态水，其形成过程类似于谷神星。 　　“冰巨星”天王星和海王星 　　难以置信的是，在太阳系的两颗冰巨星——海王星和天王星——的大气层中也可能存在液态海洋。当然，这一说法还没有被证实，但2007年的研究表明这是可能的。液态水可能存在于这两颗行星的深处，那里或许具有合适的温度和大气压。根据美国国家航空航天局的说法，如果海王星和天王星上真的存在海洋，那么这个海洋可能会占到它们总质量的三分之二。 　　沃斯托克湖 　　将南极洲的沃斯托克湖列进来似乎有些不妥，但这个冰下湖可以说是地球上最神秘的水体。沃斯托克湖是南极洲最大的地下湖泊，位于南极东部冰盖下约3770米处。它长260公里，宽50公里，和五大湖中的安大略湖相当。该湖的最大深度约500米。更令人难以置信的是，这个湖位于4公里厚的冰层之下。 　　据估计，沃斯托克湖的水体非常古老，大约在一百万年前形成。有研究者认为，沃斯托克湖的环境与木卫二非常相似，因此假如能在沃斯托克湖中发现生命存在，或许能够为“木卫二冰下海洋是否存在生命”的争论提供有力证据。 　　沃斯托克湖形成于1400万年前，它的水已经与世界其他地方隔绝了大约100万年。因此，该湖泊为科学家研究古代生态系统提供了一个独特的环境，因为这片水域可能含有人类从未见过的物种。更重要的是，沃斯托克湖可以作为木卫二和土卫二的良好类比，它们的冰壳下也有水体。（任天）

本篇文章由：捧着马脸没有灵感写作的深空小编为您呈现。今天天气不错，正适合读读最新资讯放松一下。在地球上，从地表以上的云层到地壳深处，几乎有水的地方就有生命。“逐水而居”是从古至今人类生存与发展一直遵循的基本规则，正因如此，科学家在地外天体寻找生命时，通常会“逐水而行”，聚焦有水的天体。 据美国太空网近日报道，在外太阳系中存在大量液态水，这些液态水潜藏于卫星冰壳下。其中最引人瞩目的是土星卫星——土卫二“恩克拉多斯”和木星卫星——木卫二“欧罗巴”，据信这两颗卫星的地下海洋都可能与岩心接触，从而使各种复杂的化学反应得以发生。 许多科学家相信，在木卫二和土卫二黑暗、寒冷的海洋内，可能有微型生物在其中游弋，他们也希望派机器人前往这些卫星的地下海洋，搜寻生命的“蛛丝马迹”。美国国家航空航天局喷气推进实验室行星保护工程师艾米莉·科洛尼克接受太空网采访时表示：“这是‘逐水而行"剧情的高潮。” 前往“欧罗巴” 拜访木卫二的“欧罗巴快帆”任务目前正有条不紊地进行中，拟于20年代中期发射。到达木星轨道后，将数十次飞越木卫二，绘制其海洋特征图谱，详细研究其冰面，并执行其他任务。此外，欧洲空间局的“木星冰月探测器”也将研究木卫二、木卫三和木星本身。JUICE是木星轨道器，计划2022年发射。 “欧罗巴快帆”这一任务将为未来的木卫二着陆器铺平道路，美国国会已指示NASA开发木卫二着陆器，目前还处于概念研究阶段。它将深入木卫二表面之下10厘米的地方，寻找生命。NASA官员说，在这样的深度下，任何生物分子都会在其上方冰层的保护下免受辐射危害。 科学家指出，木卫二上的大多数生物分子最终可能都源于其宽阔的海洋，海洋拥有的水量约为地球所有海洋总水量的两倍。因此，科洛尼克等人希望派遣一个寻找生命的机器人前往，机器人可能是一只会游泳的“乌贼”，也可能是一个可以沿着海洋冰层滚动的机器人。 钻探系统很关键 但是，木卫二的冰壳厚达15—25公里，因此探险任务必须携带一台功能强大的钻机。NASA正尝试通过“欧罗巴科学探索地下访问机制”计划来促进这一先进技术。SESAME的终极目标是研制出一种由核动力驱动的“钻探系统”，能在运行3年内下降约15公里。该“钻探系统”不超过200公斤，届时将由着陆器运送到木卫二表面，此外，着陆器还将为钻探设备和地球之间的通信提供中继。 目前，JPL、乔治亚理工学院、约翰·霍普金斯大学、“石头航空航天”公司和“蜜蜂机器人”公司等都在研究这一大型系统的各个方面，而且均获得了SESAME的资助。 约翰·霍普金斯大学专注于研究钻探器与着陆器之间如何通讯；“蜜蜂机器人”公司正在开发一种混合钻探系统——使用水下加热的生命搜寻系统，该系统同时使用热方法和机械方法凿开冰层。 “蜜蜂机器人”公司主管克里斯·扎克尼表示：“最大的问题是热，如果不以某种方式散热，钻头会变得过热。” 当然，还有其他潜在的困难。一旦钻具钻探得够深，钻具与着陆器之间的通信可能很难通过系绳进行。JPL的汤姆·克维克指出，有鉴于此，研究人员正在研究当钻头下降时在其后面部署圆盘状调制解调器的可能性。 此外，对钻探器和海洋探测机器人消毒也至关重要，这可以最大程度地减少地球微生物对木卫二上环境的污染。但鉴于硬件非常复杂，这种灭菌将很难实现。 SESAME联合研究员萨姆·霍维尔表示，钻探器所需的大多数技术可能要花10—15年才能准备就绪。如果从现在开始研制，可能到本世纪30年代后期才能前往木卫二探测其海洋，“木卫二远征任务的确存在风险，但值得冒风险”。 远征土卫二 土卫二的海洋可能比木卫二的更“和蔼可亲”，但远征木卫二使用的一些策略也可以在土卫二上使用。 土卫二南极地区有许多巨大的“虎纹”裂口，这数十个间歇泉将水冰、有机分子和其他物质从这些裂缝喷入太空，这些间歇泉创造出的羽流组成了土星的E环。 间歇泉的物质很可能来自土卫二的海洋，所以，这些虎纹裂口可能是探测器进入的入口，如此以来，就省去了钻探冰层进入海洋的麻烦，一些科学家和工程师正在开发利用此便利裂口的技术。 JPL的一个小组正研制“外星生物现存生命勘探者”装置——一个4米长的蛇状机器人，它将沿虎纹裂缝向下盘旋直至到达液态水内。研究人员解释说，一条长绳会让EELS与地面上的着陆器相连，为海洋“探险家”提供动力。 EELS和一个着陆器是土卫二总体探测任务的一部分，该任务还将包括一个融解探测器和一个轨道飞行器，轨道飞行器可以将数据传回地球。 JPL的贾森·霍夫加特纳及其同事表示：“这一‘旗舰"任务将在土卫二表面、冰壳内和地下海洋深处寻找生命，这可能是未来十年内天体生物学领域最好的机会。” “旗舰”任务是NASA“身价”最高的一类任务，如“好奇号”火星探测器、“卡西尼”号土星探测器都属于“旗舰”类项目，这些项目的投资一般都超过10亿美元。 即便NASA最终没有批准这一任务，科学家们也在研究间接取样海洋的方法。此前，“卡西尼”号曾多次飞越土卫二的羽流，未来寻找生命的探测器也可以做到这一点。“卡西尼”号任务已于2017年9月结束。目前，已经有几个研究小组提交了土卫二羽流采样任务的设计思路，但NASA仍未敲定一项开展深入研发。 这两颗表面高冷的冰冻星月会给人类带来什么惊喜呢？我们拭目以待。欲要知晓更多《木卫二、土卫二成寻找生命“希望之星”》的更多资讯，请持续关注深空的科技资讯栏目，深空小编将持续为您更新更多的科技资讯。王者之心2点击试玩

7月24日消息，美国国家航空航天局(NASA)的木卫二探测器欧罗巴快帆(Europa Clipper )将搭乘SpaceX猎鹰重型火箭前往木星系统。 NASA将向SpaceX支付1.78亿美元，计划于2024年10月将探测器发射升空 。 欧罗巴快帆项目于2015年获得NASA批准。探测器将从木卫二上空飞越45次，深入 探索 这个冰冷世界。研究人员相信木卫二冰壳下是大片海洋，欧罗巴快帆上装备的仪器将帮助研究人员弄清楚木卫二海洋中是否存在生命迹象。 多年来，按照法律规定，欧罗巴快帆必须由NASA的巨型火箭太空发射系统(SLS)发射升空。但由于SLS项目的持续推迟和预算超支，NASA已经敦促美国国会考虑允许欧罗巴快帆通过商业发射活动前往木星系统。NASA监察长在2019年表示， 改用其他航天器可以节省高达10亿美元 。 最终NASA获得许可，可以在2021年预算中考虑SLS的商业替代方案，并很快开始正式寻找商业合作伙伴。 尽管预算超支并且反复延期，但美国国会多年来一直在维持耗资巨大的SLS项目。SLS的首次飞行原计划在2017年进行。但SLS进行无人绕月飞行的测试已经被推迟到2021年11月，根据NASA监察长办公室的说法，调整后的计划实施仍然“非常不可能”。 SpaceX在2018年首次发射猎鹰重型火箭，并在2019年开始发射卫星。今年早些时候，NASA计划用猎鹰重型火箭将绕月空间站的两部分送往太空。 猎鹰重型运载火箭高70米，宽12.2米，重量为1420.8吨，起飞时 27 台梅林1D发动机同时工作，可以提供高达2280多吨的起飞推力 。发射初级阶段所有引擎提供的总推力逾500万磅，可送入近地轨道的有效载荷高达14万磅(约合63.8吨)，为现役航天器之最，仅次于当年执行阿波罗计划的“巨无霸”土星五号重型运载火箭(140吨)。 如果以其近地轨道(LEO)有效载荷63.8吨、最大起飞重量1428吨算，“重型猎鹰”运载系数高达0.0447 。“重型猎鹰”的GTO轨道运载能力系数高达0.0187。是名副其实的现役推力最大的运载火箭！