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木衛(wèi)二（Europa），是木星的第六顆已知衛(wèi)星，也是木星的第四大衛(wèi)星。在1610年被伽利略發(fā)現(xiàn)后，由西門·馬里烏斯獨立發(fā)現(xiàn)。木衛(wèi)二的公轉(zhuǎn)軌道距離木星第五近，稍微比月球小。木衛(wèi)二是一個溫和的世界，表面覆蓋著冰層，底層是一片海洋。科學(xué)家認(rèn)為，地球上海洋孕育了生命，因此對木衛(wèi)二冰下海洋是否存在生命抱有濃厚興趣。木衛(wèi)二
木星的第六顆已知衛(wèi)星
木衛(wèi)二（Europa，古希臘語：Ευρ?πη），又稱為歐羅巴，是木星的第六顆已知衛(wèi)星，也是木星的第四大衛(wèi)星。在1610年被伽利略發(fā)現(xiàn)后，木衛(wèi)二由西門·馬里烏斯獨立發(fā)現(xiàn)。木衛(wèi)二的公轉(zhuǎn)軌道距離木星第五近，稍微比月球小。 木衛(wèi)二是一個溫和的世界，表面覆蓋著冰層，底層是一片海洋。科學(xué)家認(rèn)為，地球上海洋孕育了生命，因此木衛(wèi)二的冰下海洋可能是尋找地外生命的目標(biāo)之一。木衛(wèi)二主要由硅酸鹽巖石構(gòu)成，具有水-冰地殼，可能有一個鐵-鎳核心。 木衛(wèi)二擁有稀薄的大氣層，主要由氧氣組成。表面有大量裂縫和條紋，隕石坑相對較少。在太陽系已知固體物體中，木衛(wèi)二的表面是最光滑的。
基本信息
中文名
木衛(wèi)二
發(fā)現(xiàn)者
伽利略
體積
1.593×10^10km3
質(zhì)量
4.80×10^22kg
平均密度
3.014g/cm3
直徑
3138千米
逃逸速度
2020m/s
公轉(zhuǎn)周期
3天半
外文名
Europa，IPA
發(fā)現(xiàn)時間
1610年1月
軌道偏心率
0.009
表面積
3.1×10^7km2
重力加速度
1.3m/s2
赤道地區(qū)溫度
110K(-163 °C)
兩極溫度
50K(-223 °C)
公轉(zhuǎn)軌道
距離木星670,900千米
母行星
木星
概括介紹
木衛(wèi)二比地球的衛(wèi)星月球稍微小一點，直徑達(dá)到3100公里，是太陽系天體系統(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)二有一個含氧的稀薄大氣（1e-11巴）。
太陽系中大約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，該天體表面非常“光滑”，撞擊坑數(shù)量較少，這說明“歐羅巴”星球的地質(zhì)構(gòu)造比較活躍，從伽利略號發(fā)回的數(shù)據(jù)表明木衛(wèi)二有內(nèi)部分層結(jié)構(gòu)，并可能有一個小型金屬內(nèi)核。
2013年12月11日，美國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。
行星命名
木衛(wèi)二由伽利略和馬里烏斯（Marius,Simon）于1610年發(fā)現(xiàn)，伽利略號還發(fā)現(xiàn)了一些木衛(wèi)二擁有微弱磁場的證據(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），這四個人物皆以俊美著稱。但是在20世紀(jì)中葉以前，相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，這一套命名并未被天文學(xué)家所認(rèn)可。早期的文獻(xiàn)中多以位置編號將“歐羅巴”稱作“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)星都更靠內(nèi)。1979年旅行者號探測器又發(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，編號名仍然承襲下來，并偶有使用中文因?qū)σ舻葐栴}，亦通行以“木衛(wèi)二”指稱“Europa”。
行星特征
組成
木衛(wèi)二與木衛(wèi)一的組成與類地行星相似：主要由硅酸鹽巖石組成。但是與木衛(wèi)一不同，木衛(wèi)二有一個薄薄的冰外殼。從伽利略號發(fā)回的數(shù)據(jù)表明木衛(wèi)二有內(nèi)部分層結(jié)構(gòu)，并可能有一個小型金屬內(nèi)核。但是木衛(wèi)二的表面不像一個內(nèi)層太陽系的東西，它極度的光滑：只能看到極少的數(shù)百米高的地形。凸出的記號看來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。這可能是因為木衛(wèi)二表面的冰以下有一層液態(tài)的水，或許有50千米深，由引潮力帶來的熱量保持液態(tài)。若假設(shè)成立，這將是除地球之外，太陽系中唯一一個有大量的液態(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。較大的一個向外擴(kuò)散到淡色物質(zhì)地帶，長近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。
來自伽利略號兩次接近木衛(wèi)二發(fā)回的圖片看來驗證了早期的理論：木衛(wèi)二上的環(huán)形山很少，只發(fā)現(xiàn)三個直徑大于5千米的環(huán)形山。這表明它有一個年輕又活躍的表面。然而，旅行者號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懸而未決問題。但一些活動很顯然正在發(fā)生，有些區(qū)域看來很像春天到來時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，但有一個表面“海洋”的確切證據(jù)。
木衛(wèi)二是太陽系中另一顆與眾不同的衛(wèi)星。木衛(wèi)二是太陽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，這層冰殼上布滿了隕石撞擊坑和縱橫交錯的條紋。木衛(wèi)二的內(nèi)部很可能是非常活躍的，在冰殼下面很可能隱藏了一個太陽系中最大的液態(tài)水海洋，這個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源的。很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(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，原子量相對較高的氧則被保留下來。
軌道
木衛(wèi)二與木星之間的平均距離為 670,900 千米，公轉(zhuǎn)一周只需三天半的時間。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)動表層下的地質(zhì)運動提供了必要的條件。
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)考查的伽利略號飛船所采集到的磁場數(shù)據(jù)表明，木衛(wèi)二在木星磁場的影響下自身能夠產(chǎn)生一個感應(yīng)磁場，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，很少有超過幾百米的起伏，不過在某些地區(qū)也可以觀測到接近一公里的落差。木衛(wèi)二是太陽系中最光滑的天體。它那些顯眼的縱橫交錯的紋路，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2千萬到1億八千萬年之間。
木衛(wèi)二表面最突出的特征就是那些張牙舞爪地布滿整個星球的暗色條紋。近距離觀測表明，條紋兩側(cè)的板塊有相向移動的現(xiàn)象。大一點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，它總是保持一個方向?qū)χ拘牵潭ǖ膲毫δＪ綉?yīng)該可以形成特定的可預(yù)測的破裂式樣。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)測的式樣，其他的裂痕可以向各個方向延伸，年代越久遠(yuǎn)的就越是如此。一個較合邏輯的解釋是，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，冰殼在木星的重力牽扯下被撕裂。對比旅行者號和伽利略號拍攝的照片可測算出，大約每10,000年木衛(wèi)二的外殼會比其內(nèi)部多自轉(zhuǎn)一周。
木衛(wèi)二另一個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，其運動機(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”沖破表殼時有融水滲出所造成，那些粗糙雜錯的斑痕（又被稱作“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使表面冰層以下的水保持液態(tài)。這個猜想最初由針對潮汐熱的一系列推測所引發(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。但是這一解釋爭議極大，多數(shù)對木衛(wèi)二進(jìn)行研究的地質(zhì)學(xué)家更傾向于支持一個被稱作“厚冰”模型的理論，他們認(rèn)為即便存在這樣的海洋，也幾乎不可能對表面造成直接的影響。對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巨大海洋的最好證據(jù)。美國和德國研究人員2013年12月12日在《科學(xué)》雜志上報告說，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)二南半球的兩個不同區(qū)域有著過多的氫和氧，而解釋只有一個，那就是這些氫和氧是從木衛(wèi)二噴射出來的水被電解而來。
木衛(wèi)二上的噴泉間歇性地噴發(fā)，每次噴發(fā)時間約7小時。由于這種現(xiàn)象在木衛(wèi)二距離木星最遠(yuǎn)處出現(xiàn)，在最接近木星時消失，研究人員推測，木星對木衛(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)點時出現(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，這些裂縫則逐漸閉合。噴泉的出現(xiàn)說明木衛(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”，而這對將來探索木衛(wèi)二是否宜居具有重要意義。因為這種間歇性的噴泉會將木衛(wèi)二表面和深層的物質(zhì)噴向高空，將來研究木衛(wèi)二成分就無需在冰層上鉆孔。
木衛(wèi)二上的噴泉可能類似于土星的衛(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201千米的高度時落回木衛(wèi)二表面。
長久以來，許多科學(xué)家認(rèn)為木衛(wèi)二是太陽系中除地球外最有可能存在生命的星球，這是因為在木衛(wèi)二表面冰層下隱藏著一個巨大海洋，而有液態(tài)水就有可能存在生命。美國航天局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)合對潮汐力所生成的熱能的估算，所推測出冰殼厚度在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。伽利略號軌道飛行器還觀測到，木衛(wèi)二在通過木星巨大的磁場時自身會產(chǎn)生一個強度呈周期性變化的弱磁場（其強度與木衛(wèi)四接近，約為木衛(wèi)三磁場的四分之一）。有猜測認(rèn)為，冰下咸水海洋中的極性離子是該磁場的成因。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)后沉積下來的鹽（比如硫酸鎂），硫化氫也是這一現(xiàn)象的一個合理的解釋。但是，由于這兩種物質(zhì)的純凈物都是無色或白色的，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。
相關(guān)數(shù)據(jù)
發(fā)現(xiàn)者 | 伽利略 馬里烏斯 |
軌道平均半徑 | 671,034 km |
離心率 | 0.0094 |
遠(yuǎn)地點 | 677,300 km (0.00453 AU) |
3.551181041 d | |
軌道周長 | 4,216,100 km (0.028 AU) |
最大公轉(zhuǎn)速度 | 13.871 km/s |
平均公轉(zhuǎn)速度 | 13.741 km/s |
最小公轉(zhuǎn)速度 | 13.613 km/s |
所屬行星 | |
平均直徑 | 3,121.6 km |
表面積 | 3.1×107 km2 |
體積 | 1.593×1010 km3 |
質(zhì)量 | 4.80×1022 kg |
平均密度 | 3.014g |
表面重力 | 1.314 m/s2 (0.134 g) |
逃逸速度 | 2.025 km/s |
自轉(zhuǎn)周期 | 與公轉(zhuǎn)同步 |
赤道轉(zhuǎn)速 | zero |
0.67 | |
反照率 | 5.3 |
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)，場面非常壯觀。就像地球上的火山那樣，只不過，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)二是一個寧靜的世界。它的地勢非常平坦，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)家收到了宇宙探測器“旅行者”2 號發(fā)回的照片，通過研究，推測木衛(wèi)二有一個帶冰殼的固體核心，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)家史蒂文森等人計算了木衛(wèi)二的熱耗散，證實在核心和冰殼之間確實存在一個液態(tài)水層。他們通過幾種不同模式的實驗，得出了木衛(wèi)二在25千米深的冰層下，存在著一個地下海洋的結(jié)論。
海洋
美國航宇局伽利略號木星探測器最新發(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)于某個地外天體上有液態(tài)水存在的最強有力的證據(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)家們設(shè)想的那樣還存在著有機(jī)化合物，那么它就滿足了生命存在的條件。
伽利略探測器在離木衛(wèi)二僅586公里處飛過時拍攝的照片顯示，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的。科學(xué)家們對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)二有表面運動現(xiàn)象，但運動特征的尺度約有80公里，可能歸結(jié)于無液體參與的板塊運動。這次發(fā)現(xiàn)的冰山是漂浮在液體上，而不是在具有可燃性的地幔上。
從冰山投下的陰影可以算出它們比周圍的冰海高出100～200米。假如同地球上一樣，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，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，說明這里的形成年代可能還不到100萬年。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)二的整個表面年輕幾個數(shù)量級。估計是利用分辨率不足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際上是由木衛(wèi)二內(nèi)部現(xiàn)象引起的表面再造過程形成的。例如，在70米分辨率的近視圖像上看得很清楚的一個多邊形凹陷在大范圍圖像上就被錯認(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的數(shù)值低3個數(shù)量級。這意味著該衛(wèi)星的某些區(qū)域比原來估計的年齡低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，原因是人們對木星附近流星通過量的了解不像對地球附近那樣充分。
地下鹽湖
美國宇航局發(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，它代表了太陽系中人類發(fā)現(xiàn)的最新一處潛在的生命孕育所，同時也被認(rèn)為是除了地球之外太陽系中最適合生命生存的環(huán)境之一。
科學(xué)家利用伽利略號探測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)行對比分析，初步證實“混雜地貌”(由伽利略號探測器所拍攝的圖像上那些曾經(jīng)讓人困惑的兩個大致呈現(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)的探測器進(jìn)行近距離觀察。美國宇航局正在考慮在2022年之前發(fā)射一艘這樣的飛船，攜帶專門設(shè)備抵近木衛(wèi)二展開考察。
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。考慮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或許將有更多的機(jī)會可以在這里著陸，并獲得來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)英國有關(guān)媒體報道稱，為了更深入地研究這顆木星的天然衛(wèi)星，科學(xué)家們還計劃發(fā)射探測器前往木衛(wèi)二進(jìn)行近距離觀測研究。科學(xué)家們之所以對木衛(wèi)二存在著濃厚的研究興趣，是因為他們認(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”號和“旅行者2號”探測器獲取的資料繪制的。
眾所周知，1998年-2003年，“伽利略”號和“旅行者2號“分別對木星及其衛(wèi)星進(jìn)行了較近距離的探測研究。根據(jù)獲取的資料科學(xué)家們推斷稱，木衛(wèi)二表面的地質(zhì)歷史相對年輕但富于變化，同時木衛(wèi)二上很少有火山活動。它上面存在的諸多巨型裂谷很可能是木星強大的引力所致。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)家們是否信任探測器發(fā)回的有關(guān)探測資料。
“旅行者-2”號探測器所拍攝的木衛(wèi)二表面照片清晰度為每像素2公里。而“伽利略”號在圍繞木星及其衛(wèi)星飛行時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)圖時科學(xué)家們綜合了這兩枚探測器提供的數(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，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)射一枚專門的探測器。勞恩-格里利和來自美國局噴氣推進(jìn)實驗室的羅伯特-帕帕拉爾多將率領(lǐng)數(shù)十名天文專家來研究如何去探測木星系統(tǒng)，包括探測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。科學(xué)家們還希望向木衛(wèi)二發(fā)射一枚配備有機(jī)器人的探測器，以便于能夠深入木衛(wèi)二冰層以下研究其地下水。不過，這一想法實施起來非常困難，因為木衛(wèi)二表面覆蓋的冰層可能達(dá)20公里厚。
據(jù)英國科學(xué)家們約翰-扎爾涅茨基稱，欲研究木衛(wèi)二必須得先發(fā)射軌道探測器以探知冰層以下到底是什么，然后再利用其它探測器去探個究竟。
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藏著液態(tài)海洋，這將進(jìn)一步說明木衛(wèi)二很可能孕育著地外生命體。這項研究是由卡內(nèi)基研究所、月球和行星研究協(xié)會和加州大學(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、“伽利略”號和“新地平線”號宇宙飛船拍攝的圖片繪制了木衛(wèi)二表面上直徑超過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。
通過對比木衛(wèi)二極地旋轉(zhuǎn)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(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，“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)二在運行中必須改變旋轉(zhuǎn)軸尋求新的穩(wěn)定狀態(tài)。”
像這樣的變化被稱為“真實極地偏移”，并不像由于板地筑造學(xué)上的視覺漂移。在地球、火星和土星的土衛(wèi)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(wèi)二列入其中，這說明我們需要對這顆行星進(jìn)行更多的重新定位研究。
同時這項研究暗示著木衛(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能來源，但是熱量和液態(tài)水也有可以孕育生命。
木衛(wèi)二可能存在魚類生命
2009年11月，美國亞利桑那大學(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)二可能存在類似于魚類的生命，如今許多科學(xué)家都相信，木衛(wèi)二表面沒有陸地，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)測結(jié)果還要多得多。科學(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300萬噸類魚生物。格林博格解釋說，“盡管目前還不能說那里肯定存在生命，但我們至少知道那里的物理環(huán)境支持生命的存在。”
美國伍茲海爾深海生態(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)。因此尚克堅持認(rèn)為，“如果木衛(wèi)二上沒有生命，那才是奇怪的事。”
探索發(fā)現(xiàn)
飛掠觀測
有關(guān)木衛(wèi)二的大多數(shù)知識都獲取自旅行者和伽利略兩次任務(wù)中的飛掠觀測（flyby）。
計劃一
雄心勃勃的木星軌道器計劃已于2005年取消，但是還有各種各樣針對木衛(wèi)二的未來探索任務(wù)的議案被不斷地地提出。
2006年NASA（美國航空暨太空總署）的預(yù)算中編列了應(yīng)美國國會的口頭提請為未來的環(huán)航木衛(wèi)二計劃而建立基金。在設(shè)想中，該計劃的任務(wù)包括：通過重力和高度的測量手段確認(rèn)木衛(wèi)二的表面冰殼下是否存在海洋；大范圍地對地表進(jìn)行高解析拍攝，通過光譜分析以確認(rèn)其表面物質(zhì)的化學(xué)成分；以及利用穿冰雷達(dá)對冰層進(jìn)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(wèi)二表面的化學(xué)成分，同時采集地震波數(shù)據(jù)以確定冰層的厚度和活躍程度。然而不可確知該計劃是否有切實啟動的可能，NASA2007年度的預(yù)算編列中就沒有這項資金。
計劃二
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(wèi)二表面以激起碎屑煙霧，讓一艘小型飛船穿過煙霧收集碎屑。因無須從木星或木衛(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)部對冰下海洋進(jìn)行探查。提案之是派遣一個被稱作“融探”（Melt Probe）的巨型核動力探測器（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自主運行的水下行走器（涵泳機(jī)器人——cryobot）。這個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)氐纳铮⒍沤^對冰下海洋的污染。這一議案尚未進(jìn)入嚴(yán)肅籌劃的階段。
Cryobot在南極洲經(jīng)過了測試。隨著鉆頭通過產(chǎn)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，那么探測任務(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)在實驗中表現(xiàn)不俗，實驗結(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宣布了一個重大發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們觀測到木星的第四大衛(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。
研究者們計算了歐羅巴的海洋中，當(dāng)海水與巖石相互作用時可能產(chǎn)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(shù)十億年以來，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
人類移居的可能性
2009年年底，美國亞利桑那大學(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300萬噸似魚復(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，航天器對木衛(wèi)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(xué)家們一直在設(shè)法揭開其生命之謎，
人類能否在木衛(wèi)二“歐羅巴”星球上生活？來自美國宇航局的專家認(rèn)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(xué)家將發(fā)射探測器對木衛(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。美國宇航局噴氣推進(jìn)實驗室博士羅伯特·帕帕拉多認(rèn)為派遣探測器降落木衛(wèi)二表面是一個非常有遠(yuǎn)見的行星科學(xué)目標(biāo)，同時也是一個困難的技術(shù)挑戰(zhàn)。
一篇來自《天體生物學(xué)》期刊的文章詳細(xì)描述了未來木衛(wèi)二探索任務(wù)的三個主要目標(biāo)：第一，至少要在兩個不同深度上監(jiān)測木衛(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)家希望探測器能傳回木衛(wèi)二表面地表特征的照片。木衛(wèi)二被稱為“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)伽利略探測器的觀測數(shù)據(jù)，科學(xué)家依然不了解該天體表面上錯綜復(fù)雜并交織在一起的“神秘細(xì)線”，派遣探測器登陸木衛(wèi)二可以解決許多關(guān)鍵問題。
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螅潞Ｑ笈c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，這對生命而言是非常重要的。
木衛(wèi)二上是否有海洋
航天器對木衛(wèi)二的探測表明，其上可能有海洋。正因如此，在對木星衛(wèi)星的探測中，科學(xué)家們最重視的就是木衛(wèi)二。
早在1979年，旅行者1號和2號探測木星時就發(fā)現(xiàn)，木衛(wèi)二像個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深達(dá)50千米的海洋。
從1996年伽利略號在距離木衛(wèi)二16萬千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，像地球兩極的浮冰，說明冰層曾受到巨力的作用。科學(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，伽利略號從距離木衛(wèi)二688千米處經(jīng)過時拍攝的照片顯示，木衛(wèi)二表面有水流存在。科學(xué)家們說，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，導(dǎo)致表面部分冰層融化。
1997年1月，伽利略號用磁強計對木衛(wèi)二的磁場進(jìn)行的探測顯示，木衛(wèi)二只能有一個內(nèi)磁場才能解釋獲得的結(jié)果。這個內(nèi)在導(dǎo)電層的導(dǎo)電率必須和含鹽海水一樣強。由此科學(xué)家們再次得出木衛(wèi)二上可能有海洋的推論。同時，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，說明很可能是表層下的海洋流動造成的。
1997年2月，伽利略號從距離木衛(wèi)二586千米處飛過時拍攝的照片顯示，木衛(wèi)二表面最大的冰山寬達(dá)13千米，高為100～200米。美國科學(xué)家史蒂文等人認(rèn)為，由于木星對木衛(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月伽利略號拍攝的照片顯示，木衛(wèi)二南部有一條長達(dá)800米的裂縫。
2000年1月，伽利略號從距離木衛(wèi)二351千米處掠過時發(fā)現(xiàn)，木衛(wèi)二地磁北極點位置頻繁移動。科學(xué)家們認(rèn)為，這是木衛(wèi)二含鹽海洋在冰層下流動形成電磁場引發(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，木衛(wèi)二冰層較薄，觀測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冰層裂縫與外界接觸。
科學(xué)家們依據(jù)旅行者2號和伽利略號獲取的資料，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。科學(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基本要素
由于水是孕育生命的重要條件，故而科學(xué)家們在發(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，因為多種有機(jī)聚合物是呈褐色的。同時對可能存在的海洋來說，其環(huán)境可以維持有機(jī)體的生存，因而估計木衛(wèi)二上可能存活細(xì)菌一類的低級生物。
1996年8月，美國科學(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光和空氣的微生物生存下去，這一論點被稱為木衛(wèi)二生命假說。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圍，沒有陽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，就是因為這些地方都具備上述三個條件。提出和贊同木衛(wèi)二生命假說的科學(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，受木星引力影響，木衛(wèi)二內(nèi)部亦有火山活動。當(dāng)木衛(wèi)二從木星一側(cè)飛向另一側(cè)時，木星會擠壓木衛(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。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)二海底火山活動也會噴發(fā)類似化合物，并造成溫暖的環(huán)境，從而孕育并存活了生命。
揭開生命之謎的四個探測方案
人類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，適時發(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，并運回地球，供科學(xué)家們研究，以便確定有無生命信息。
二是用航天器進(jìn)行近空探測
美國宇航局和歐空局正在研制名為木衛(wèi)二木星系任務(wù)的探測器，計劃將于2020年發(fā)射升空，2026年到達(dá)探測區(qū)域，預(yù)定工作期限為三年。探測器由兩個軌道器組成。美國負(fù)責(zé)攜有相機(jī)、光譜儀和強大雷達(dá)系統(tǒng)的木衛(wèi)二軌道器。當(dāng)其進(jìn)入環(huán)繞木衛(wèi)二軌道開展探測工作時，雷達(dá)系統(tǒng)可以穿透木衛(wèi)二冰層，計算出冰層厚度，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)譜儀或者磁力計的軌道器，屆時主要是對木星衛(wèi)星進(jìn)行探測。
三是用航天器著陸探測
俄羅斯將參與歐空局2015年至2025年的一項空間研究計劃，以便登陸研究木衛(wèi)二，尋找簡單的生命形式。這一項目的航天器以法國天文學(xué)家皮埃爾韁馉拉普拉斯的名字命名。俄羅斯將研制一個登陸探測器，搭載在該航天器上。屆時登陸探測器將降落在木衛(wèi)二表面冰層的一個裂縫處，并融化一些冰，開始尋找生命蹤跡，隨即將探測結(jié)果通過拉普拉斯航天器傳回地面。
四是用機(jī)器人鉆入海洋探測
其方案是向木衛(wèi)二發(fā)射兩個著陸機(jī)器人，一個能鉆穿冰層開辟一條通往海洋的孔道，另一個能沿著孔道進(jìn)入海洋開展探測工作。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)。其探測結(jié)果將適時發(fā)回地球。為保證探測效果不受木衛(wèi)二以外的任何因素影響，兩個高度自動化的機(jī)器人必須完全滅菌。
木衛(wèi)二將驗證或修正宇宙生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)
探測木衛(wèi)二有無生命的意義在于，除弄清真相外，還可驗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)至少適用于太陽系天體。如果推斷條件屬實而未發(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。無論獲得何種真實情況，都能深化人類對木衛(wèi)二乃至太陽系天體的認(rèn)識，促進(jìn)空間科學(xué)的發(fā)展。
其他疑惑
移居木衛(wèi)二？
極度深寒還有點兒擠
在太陽系八大行星中，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。科學(xué)家推測木衛(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使冰層下的水保持液態(tài)，另外木衛(wèi)二上長達(dá)60小時的白晝，也使得表面冰層的裂口有可能接受到充足的陽光。即便這樣，假如有一天人類能征服木衛(wèi)二，也恐難以長久移居。
火星和木衛(wèi)二，地球人先到哪一個？
除了木衛(wèi)二之外，火星被認(rèn)為是另一個可能存在生命形態(tài)的星體，因為科學(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，對于火星生命之謎的探索，科學(xué)家也一直高度關(guān)注。未來的太空任務(wù)已經(jīng)把火星和木衛(wèi)二同時作為發(fā)射新遙控探測器的最終目的地。火星和木衛(wèi)二，誰會被最先證明，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)二可能存在對形成生命至關(guān)重要的有機(jī)物。
美國航天局當(dāng)天在一份聲明中說，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，而帶來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。盡管還沒有任何證據(jù)，但基于可能存在的液態(tài)水，相繼有若干項向木衛(wèi)二派遣空間探測器議案曾被提出（詳探索一節(jié)），
2013年12月11日美國國家航空航天局（NASA）宣布，探測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似黏土狀的礦物質(zhì)。根據(jù)“伽利略”號探測器1998年拍攝到的木衛(wèi)二近紅外線圖片來看NASA研究小組認(rèn)為，木衛(wèi)二上有一種與酰基氯類似的礦物。由于小行星或彗星的中心核中蘊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)漫長時間后或許有育成生命的可能性，
發(fā)現(xiàn)噴泉
美國和德國研究員發(fā)表報告稱，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！長久以來，科學(xué)家們都認(rèn)為“木衛(wèi)二”可能存有生命。
外媒稱，新的研究顯示，木星的一個衛(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系里又一個宜居之地。
據(jù)英國《獨立報》12日報道，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，通過對哈勃望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，水柱通常在木衛(wèi)二圍繞木星軌道運行時的某些特定時刻噴發(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,
報道指出，在已知的63個木星的衛(wèi)星中，木衛(wèi)二是最重要的一個。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。
另一項對美國航天局伽利略項目收集的數(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。
美國航天局噴氣推進(jìn)實驗室的吉姆·雪利說：“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)與這類彗星相撞的殘留物可能為我們在該星球?qū)ふ疑_啟新的篇章。”
據(jù)報道，很多科學(xué)家認(rèn)為木衛(wèi)二可能是太陽系里除地球外最適宜生命存在的星球。
未來探索
“歐羅巴快帆”最早將于2023年發(fā)射，攜帶9臺儀器前往木星系統(tǒng)，圍繞木衛(wèi)二運行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，并評估該衛(wèi)星的宜居性。
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