為什麼木衛二這個衛星會被科學家認為「一定會有生命」?

宇宙小百科 發佈 2020-04-18T14:12:14+00:00

亞利桑那大學的科學家理察格林伯格曾發表了一篇論文,稱歐洲海洋中應該至少有300萬噸類似魚類的複雜生物。

亞利桑那大學的科學家理察格林伯格(Richard Greenberg)曾發表了一篇論文,稱歐洲海洋中應該至少有300萬噸類似魚類的複雜生物。這將推進13年前科學家提出的木衛二生命假說。

木衛二是1610年伽利略發現的木星四大衛星之一。它距離木星67萬公里,直徑2920公里。木星的四個最大的衛星被稱為木衛二,木衛二,木衛三和木衛四,它們通常被稱為伽利略衛星。儘管已知木星有63顆衛星,但按體積計算,木衛二仍排在第四位。它與木星的距離僅次於木衛二的42萬米。宇宙飛船對木衛二的探索表明,木衛二外殼冰層下可能有海洋,海洋中可能有生命。科學家們正試圖解開它生命的奧秘。

外表冰層下可能有海洋

太空飛行器宇宙飛船對木衛二的探索表明,木衛二上可能有海洋。因此,在探索木星的月球時,科學家們最關注的是木衛二。

1979年,當旅行者1號和旅行者2號探索木星時,他們發現木衛二就像一個「巨大的冰激凌巧克力球體」,表面有彎曲的條紋。科學家們分析了木衛二的照片和數據,並提出衛星上覆蓋著5000米厚的冰,冰下可能有50公里深的海洋。

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面特徵,還使其內部的水以液態存在。1 996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,木衛二表面有水流存在。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,導致表面部分冰層融化。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,發回的新照片表明,木衛二表面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。199 7年2月,伽利略號從距離木衛二586千米處飛過時拍攝的照片顯示,木衛二表面最大的冰山寬達13千米,高為100~200米。美國科學家史蒂文等人認為,由於木星對木衛二內核的引力作用,使其冰幔下面的水保持液體狀態,成為深達幾千米的海洋。

1998年12月伽利略號拍攝的照片顯示,木衛二南部有一條長達800米的裂縫。2000年1月,伽利略號從距離木衛二351千米處掠過時發現,木衛二地磁北極點位置頻繁移動。科學家們認為,這是木衛二含鹽海洋在冰層下流動形成電磁場引發的結果。

在研究了木衛二表面裂縫的照片後,格林伯格小組聲稱,木衛二的冰很薄,觀測到的表層裂縫可使氣體、熱量和有機物質接觸到表層下面可能存在的水。這表明,歐羅巴可能的海洋與地球上的北冰洋相似。由於北冰洋可以通過冰縫接觸空氣和熱量,所以歐羅巴的海洋和地球上的北冰洋差不多!

根據旅行者2號和伽利略獲得的數據,第一張全球甘尼梅德地質圖顯示,甘尼梅德的地表地質結構相對年輕,變化較大。科學家發現,木衛二的極軸已經移動了80多度。如此極端的變化表明,木衛二的冰層厚度是不一樣的,冰層下面有一片廣闊的海洋。科學家還利用各種太空飛行器的照片繪製了歐洲表面直徑超過500公里的大型弧形盆地的地圖。經過綜合分析研究,科學家們認為,木衛二內部有一個金屬核,外部有一個石殼,外部有一個液態水海洋,海洋表面有一個冰層。

海洋中可能存活著生命

由於水是孕育生命的重要條件,故而科學家們在發現木衛二上可能有海洋之後,就推斷其海洋中可能有生命。

1979年旅行者號發現木衛二表面廣泛分布著彎曲的褐色條紋之後,有的科學家就認為,這意味著該星球上存在著有機分子,因為多種有機聚合物是呈褐色的。同時對可能存在的海洋來說,其環境可以維持有機體的生存,因而估計木衛二上可能存活細菌一類的低級生物。

1996年8月,美國科學家提出,木衛二的海底也可能存在火山,其噴發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二生命假說。木衛二冰層下面有水、充足的熱量和有機化合物這三個生命存在的基本要素,其環境很有可能符合宇宙生物學的標準。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。提出和贊同木衛二生命假說的科學家們認為,從環境條件推斷,其生命形態只能是低級的海洋生物。

這些科學家認為,地球生命源於海洋里的火山噴口,此一原理也適用於木衛二。他們猜測,受木星引力影響,木衛二內部亦有火山活動。當木衛二從木星一側飛向另一側時,木星會擠壓木衛二,導致後者的核心處於熔融狀態,從而引起火山活動。火山雖未噴發出表面,但卻加熱了冰層下面的水,使其呈液體狀態,形成海洋。木衛一由於距離木星更近,受到的擠壓更大,故而火山噴出表面,並留下硫磺和其他化學物質。

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。由此科學家們推斷,木衛二海底火山活動也會噴發類似化合物,並造成溫暖的環境,從而孕育並存活了生命。伽利略號在距木衛二上空400千米掠過時,曾收到其冰層下發出的吱吱叫聲。經科學家們分析研究,這種叫聲與地球海洋中海豚發出的聲音相似,誤差率僅為0.001%。據此科學家們推測,如果木衛二上真的有生命,它們最有可能與地球上的海豚相似。美國生物學家還打算髮射下一個探測木星太空飛行器時,讓其帶去地球海豚「談話」的錄音帶,試圖傳輸到木衛二上以探究竟。

目前,人們普遍認為,木衛二表面沒有陸地,寒冷的地殼和冰下有一片遼闊的海洋,水比地球多得多。海洋正在吸收大量的氧氣,甚至比預測模型顯示的還要多。部分海底應該與地球深海溫泉的周圍環境非常相似,其成分足以支撐多種生命形式。格林伯格對此進行了深入研究,得出結論認為,至少有300萬噸類似魚類的複雜生物應該在歐羅巴的海洋中生存。

關鍵字: