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原标题:美国航天局将公布木卫二上,争议消除

浏览次数:178 时间:2019-10-03

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研究表明木卫二正在向太空喷水

新华社华盛顿9月25日电木星卫星木卫二表层冰面下,到底蕴藏着什么?美国航天局将于26日公布利用哈勃太空望远镜观测获得的“意外”发现,据称可能与木卫二表层下存在海洋有关。

根据英国《自然·天文学》杂志14日在线发表的一项研究,伽利略号探测器“临终”前所获得的实际证据表明——木卫二存在羽流。这些羽流将其内部海洋物质输送至太空,使得关于木卫二的争议消除,确定了该星球海洋具有适宜微生物生存的环境。

图片来源:NASA/ESA

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两年来,美国航天局已经多次提前数日预告将有“重大发现”宣布,引发许多关注,但结果不是在火星上发现液态水证据,就是在太阳系外发现类地行星,让许多外星人爱好者失望。25日,这家机构在社交媒体推特上提前“打预防针”:“剧透一下:不是外星人。”

木卫二是典型的外太阳系“海洋世界”——在几千米厚的冰层下蕴含着一个温暖的流动海洋的天体。为了研究木卫二的内部海洋,一种方法是登陆木卫二后钻冰,但是这不仅成本高昂,而且技术上也存在挑战。另一种更好的方法是研究木卫二的羽流,据信羽流会将木卫二内部海洋的物质输送至表面。

“伽利略号”宇宙飞船或许已经死去,但它仍有一些故事要讲。当这个由美国宇航局发射的探测器在木星大气层中烧掉15年后,对来自这项任务的磁场和等离子体数据进行的最新分析为此前的一种观点提供了证据,即该行星的冰封卫星——木卫二可能正在向太空中喷水。

图片来源:NASA/ESA/K. RETHERFORD/SWRI

木卫二,也称欧罗巴,由意大利科学家伽利略于1610年发现,其体积与月球相仿。美国航天局曾指出,木卫二是太阳系内在地球之外寻找生命存在的“最佳地点”,“伽利略”号探测器曾发现“强有力证据”,显示这颗卫星厚厚的冰面下有海洋存在,其水量可能是地球上水量的两倍还要多。

哈勃太空望远镜在2012年和2016年都观测到可能为羽流的现象,不过学界对此的解读存在争议。

研究人员一直相信,木卫二拥有一片巨大的咸水海洋。这片海洋被困在厚厚的冰层之间,并且使木卫二可能适宜生命居住。这也使得该卫星成为即将到来的机器人探索的焦点。过去10年间,科学家利用哈勃太空望远镜获得了一些观测结果。它们看上去支持这样一种观点,即木星正在将一部分水喷入太空,而这和土星卫星——土卫二很像。不过,很多其他观测结果表明木星是干燥的。

“伽利略号”宇宙飞船或许已经死去,但它仍有一些故事要讲。在这个由美国宇航局发射的探测器在木星大气层中烧掉的15年后,对来自这项任务的磁场和等离子体数据进行的最新分析为此前的一种观点提供了证据,即该行星的冰封卫星——木卫二可能正在向太空中喷水。

此次,来自美国航天局、太空探测科学研究所与佐治亚理工学院的4名科学家,将在26日的记者会上介绍哈勃太空望远镜观测获得的新发现。美国航天局一份声明说,观测获得了“与木卫二地下海存在可能相关的活动的意外证据”。

2017年4月,美国国家航空航天局在宣布卡西尼号探测器巅峰发现——土卫二的海洋有支持生命生存的可能性的同时,也宣布了木卫二具备同样的潜力。

为此,科学家开始求助于“伽利略号”宇宙飞船。1997年12月16日,该探测器飞抵离木卫二最近的地方。当时,其距该卫星表面仅400千米。在持续了5分钟的过程中,探测器利用磁场和等离子体传感器记录下来的数据,反映了从一个或者多个火山口喷出的水层在一个同望远镜观测相匹配的区域可能引发的变化。研究人员在日前出版的《自然—天文学》杂志上报告了这一成果。

研究人员一直相信,木卫二拥有一片巨大的咸水海洋。这片海洋被困在厚厚的冰层之间,并且使木卫二可能适宜生命居住。这也使得该卫星成为即将到来的机器人探索的焦点。过去10年间,科学家利用哈勃太空望远镜获得了一些观测结果。它们看上去支持这样一种观点,即木星正在将一部分水喷入太空,而这和土星的卫星——土卫二很相像。不过,获得的很多其他观测结果表明木星是干燥的。

美国航天局去年曾宣布,美国可能最早于2022年发射一颗由太阳能驱动的探测器。该探测器飞入木星轨道后,将在三年内飞掠木卫二45次,二者的距离在25公里至2700公里之间,以提供尽可能详细的木卫二观测数据。

此次,密歇根大学安娜堡分校研究人员贾先哲及同事,详细考察了伽利略号探测器在1997年飞掠木卫二期间获得的局部采样数据,终于发现了迄今为止最强的羽流证据。羽流使围绕木卫二运行的探测器可以直接对其内部海洋物质进行取样。团队报告称,观察到的木卫二周围的磁场和等离子体变化,可以利用羽流轻松予以解释。

数据表明,在这颗卫星上,一个长达1000公里的区域可能隐藏着此类活动,尽管科学家无法确定这是单独的水柱还是很多水柱的组合,就像在土卫二上看到的由裂缝和火山口构成的复杂系统。的确,这项证据本身过于微弱,以至于无法将其同一项描述木卫二水喷射的2001年研究关联起来。不过,它同哈勃太空望远镜和建模证据相匹配。

为此,科学家开始求助于“伽利略号”宇宙飞船。1997年12月16日,该探测器飞抵离木卫二最近的地方。当时,其距该卫星表面仅400千米。在持续了5分钟的过程中,探测器利用磁场和等离子体传感器记录下来的数据,反映了从一个或者多个火山口喷出的水层在一个同望远镜观测相匹配的区域可能引发的变化。研究人员在日前出版的《自然—天文学》杂志上报告了这一成果。

美国航天局2016财年预算为木卫二探索任务拨款3000万美元。该机构官员估计,如果不算发射成本,木卫二探索项目预计将要花费20亿美元。

而团队在重建伽利略号探测器的路径后,确定了木卫二表面羽流的位置——与温度异常区域一致,而温度异常则源于木卫二内部的热量输送,让海洋具有热量来源,进而确定了该星球海洋的宜居性。

定于最早2022年发射的NASA“欧罗巴快艇”太空飞船,将携带若干能捕捉并分析水柱成分的设备。如果这种水喷射现象确实存在,对木卫二海洋的探索将变得简单很多。近日,美国国会中该探测器的主要保荐人、众议员JohnCulberson在一场支持该任务的开支法案听证会上无法掩饰自己的喜悦:“多年来,科学家一直想去那里。这项法案使其成为可能。”

数据表明,在这颗卫星上,一个长达1000公里的区域可能隐藏着此类活动,尽管科学家无法确定这是单独的水柱还是很多水柱的组合,就像在土卫二上看到的由裂缝和火山口构成的复杂系统。的确,仅这项证据本身过于微弱,以至于无法将其同一项描述木卫二水喷射的2001年研究关联起来。不过,它同哈勃太空望远镜和建模证据相匹配。

对于人类规划未来对木卫二的探测任务——包括NASA的“木卫二飞剪”和欧洲空间局的“木星冰月探测器” ,此次的结果都将起到关键作用。据预计,这两艘飞船将于本世纪20年代末到30年代初抵达木星。

定于最快2022年发射的NASA“欧罗巴快艇”太空飞船,将携带若干能捕捉并分析水柱成分的设备。如果这种水喷射现象确实存在,对木卫二海洋的探索将变得简单很多。近日,国会中该探测器的主要保荐人、众议员John Culberson在一场支持该任务的开支法案听证会上无法掩饰自己的喜悦:“多年来,科学家一直想去那里。这项法案使其成为可能。”

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