下一站,土衛二嗎?這就是探測器要去冰封衛星的理由

天文在線 發佈 2021-10-21T13:23:01+00:00

【內容簡介】:最新一輪的探尋海洋任務中,土衛二和土衛六都在名單之內,但許多科學家希望這個機會能用於探索土衛二,畢竟可以不用著陸就能收集到從冰下噴發出來的海洋物質,科學家們認為這是一次難得的好機會來研究土衛二,一旦賦予行動,將會是另一個突破性的進展。

【內容簡介】:最新一輪的探尋海洋任務中,土衛二和土衛六都在名單之內,但許多科學家希望這個機會能用於探索土衛二,畢竟可以不用著陸就能收集到從冰下噴發出來的海洋物質,科學家們認為這是一次難得的好機會來研究土衛二,一旦賦予行動,將會是另一個突破性的進展。

美國國家航空航天局有志於土星最大的衛星,泰坦星——但是有些科學家希望去說服機構發送另一個探測器去泰坦星的鄰居,土衛二恩克拉多斯星,去尋找生命的信號。

土衛二是一個微小的、冰凍的世界,科學家最多的了解是於2017年結束的美國國家航空航天局的卡西尼號探測器針對土星系的任務,在卡西尼號的任期中,卡西尼號確定這個衛星有隱藏在它的冰面之下的海洋。探測器也發現土衛二將含有海洋物質的羽流噴向太空。這些羽流是為什麼科學家們想要一個專門的飛行器去拜訪這個世界的首要原因。

「土衛二是當前已確認的僅有的在地球之外的宜居環境,她是僅有的符合宜居需求的世界」阿曼達▪亨德里克斯,一位行星科學領域的行星科學家在3月31日由國家科學院協調的一次報告中說,「下一步就是去搜尋土衛二的海洋物質裡面生命的信號,並且土衛二使這變得非常容易因為它會噴射它的海洋物質進入太空。」

特別地,亨德里克斯認為土衛二應該是下一輪相同任務規模的目標包括前往泰坦的新蜻蜓號,也包括像奧西里斯-REx小行星探測器、前往木星的朱諾號、針對冥王星和柯伊伯帶任務的新視野號。

最近一輪提出的兩項任務的確都聚焦於土衛二,但是他們還沒有做出最終決定。土衛二和泰坦都是作為相同的潛在目標被一起列出來的「海洋世界」。 因為美國國家航空航天局沒有選擇一項土衛二的任務,科學家們擔心「海洋世界」 的目標現在被視作是可控的,即使蜻蜓號去拜訪泰坦也只是讓我們了解這麼多有關於土衛二的信息。相同的限制也限制了美國國家航空航天局的歐洲克利伯號,它將要去拜訪的是木星的冰封衛星從表面上看它比泰坦星更像土衛二。

「我們現在知道在我們的太陽系中有許多海洋世界並且每一個我們當前都認為它是獨特的並且每一個都為我們理解海洋世界提供了不同的東西」亨德里克斯說,「土衛二就和歐羅巴、泰坦有明顯區別。」

土衛二與我們太陽系裡其他海洋世界有如此大的區別最令人激動的原因就是那些從土衛二南極附近噴射出的羽流。這些羽流意味著科學家不需要去建造一艘能夠著陸和穿透冰層的太空飛行器去研究隱藏的海洋。

「這是我個人的觀點,但是如果我們追求太陽系裡的生命並且我們已經有了一片海洋除此之外它正噴湧進入太空並且這對我們來說很容易」亨德里克斯說,「讓我們去做吧,我們不要自己把事情變得更困難,就比如首先嘗試著陸器任務」

雖然土衛二的羽流讓它的海洋更加容易接近太空飛行器,但這個世界的內部仍然與世隔絕,如果它隱藏的海洋那裡確實有生命,它可能是獨立於生命進化的,比如說,像地球這裡的生命。但是現在,那是一種可能,並且唯一的方法是開始走出這些「如果」,發送一艘太空飛行器去檢查這些海洋。

「這片土衛二上的海洋可能是一個獨立的生命起源的宿主」亨德里克斯說,它可能是無人居住的或者它可能處於一種生命起源前狀態,但是無論如何,任何探索這片海洋的土衛二任務都會有突破性的發現。」

相關知識

土衛二又稱為「恩克拉多斯」(Enceladus),是土星的第六大衛星,[12]於1789年為威廉·赫歇爾所發現。[13]在旅行者號於1980年代探測土星之前,人們只知道土衛二是一個被冰覆蓋的衛星。旅行者號顯示土衛二直徑約為500公里(相當於土星最大的衛星土衛六直徑的十分之一),而且其表面幾乎能反射百分之百的陽光。旅行者1號發現土衛二的軌道位於土星E環最稠密的部分,表明兩者之間可能存在某種聯繫;而旅行者2號則發現:儘管該衛星體積不大,但是在其表面既存在古老的撞擊坑構造,又存在較為年輕的、地質活動所造成的扭曲地形構造——其中一些地區的地質年代甚至只有1億年。

二十世紀末發射,並於二十一世紀初抵達土星附近的卡西尼號太空船則提供了大量的數據,解開了旅行者探訪之後留下的諸多疑團。在2005年,卡西尼飛船數次近距離掠過土衛二,獲得了該衛星表面及其環境的大量數據,特別是發現了從該衛星南極地區噴射出的富含水分的羽狀物。該發現,以及可探測到的逃逸內能的存在、南極地區極少存在撞擊坑的情況,共同證明了土衛二至今仍然存在地質活動。在巨行星的衛星系統中,許多衛星都會成為軌道共振的犧牲品,這會導致星體震動和軌道的擾動,而對於更加靠近行星的衛星,潮汐效應則會加熱行星的內部,這或許可以解釋土衛二的地質活動。

BY: Meghan Bartels

FY: 敦則

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