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木卫二欧罗巴或存巨型液态水海洋 孕育另类生命

http://www.kexue.com 2012-12-17 09:31:23 腾讯科学  发表评论

木卫二欧罗巴或存巨型液态水海洋与另类生命
木卫二欧罗巴表层被冰壳体覆盖,在内部热量的作用下或存在巨型液态水海洋

  尽管目前美国宇航局正将许多空间探测器送往火星以寻找生命痕迹,但是太阳系中仍然有其他天体可能具备演化生命的条件,比如我们所知的木星的月亮(欧罗巴木卫二)这颗冰冷的天体。上周,美国宇航局宣布将在2020年再次发射一艘价值15亿美元的火星车前往火星,而在前不久,好奇号火星车已经登陆火星赤道以南的撞击坑。此外,美国宇航局还会在2013年和2016年分别发射火星大气与挥发物演化探测器和“洞察”号着陆器对火星展开新一轮探索。

  除了对火星进行全面探索外,美国宇航局也正在思考对木星的卫星群进行探索的可行性,比如木星的第四大卫星木卫二。科学家们正在考虑一种飞掠探测的方案,向木卫二发射一艘“快速帆船”探测器,进行多次飞掠以研究木卫二冰冷的地壳下是否隐藏着大型海洋。根据美国宇航局喷气推进实验室(JPL)科学家大卫·森斯克(David Senske)介绍:“在周一,我们已经向美国宇航局总部介绍了探索方案,总部官员们反应非常积极。”

  对木卫二进行调查的探测器造价估计为20亿美元,暂时称呼为欧罗巴快速帆船探测器,可能发射的时间为2021年左右,其任务主旨为前期轨道飞掠,对木卫二进行空间探测,为将来的着陆任务做准备。木卫二也被称为欧罗巴,是一颗耐人寻味的星球,生物学家认为木卫二可能是太阳系中除了地球以外最有可能存在生命的天体之一,直径为1900英里,大约为3100公里。科学家认为在木卫二的冰冷的表层冰壳下方存在巨大的液态水海洋,而且海洋深度很有可能直接与木卫二的岩石地幔接触,如果这一推测被证实,那么意味着木卫二深处存在各种各样有趣的化学反应。

  来自太阳光照和潮汐力的作用,使得木卫二具备了加热内部物质的能量,可能拥有充足的能量来启动与生命有关的化学反应,而能量则是生命存在的另一个关键要求。美国宇航局对木卫二冰冷的表层冰壳下是否隐藏巨型液态水海洋非常有兴趣,在过去的数年间,相关机构的研究人员提出了数项雄心勃勃的探索任务,并将探测器命名为木星木卫二轨道飞行器(JEO),任务目的旨在对木卫二欧罗巴星球进行深入研究。

  根据2011年的一项行星科学调查,描述了未来十年科学探索的目标,其中木星木卫二轨道飞行器计划被列为第二优先级,仅次于火星的样品采集返回计划,但报告中也提到任务将耗资47亿美元,显得太昂贵了。研究人员认为科学是伟大的,因此我们应该更加关注多欧罗巴的探索。根据美国宇航局提出的时间表,造价达20亿美元的欧罗巴探测器任务将有两个主要的研制方向,第一个是快速帆船探测器,另一个是轨道飞行器,而着陆器项目被认为过早实施,已经被排除。

  由于木星周围轨道空间环境具有强烈的辐射,因此轨道探测器不得不使用大量的屏蔽装置,这样就会造成成本的增加和重量的增大。但是即便拥有了辐射屏蔽措施,木卫二探测器的轨道寿命也只有30天,对此科学家提出了加强版的辐射屏蔽方案,可以将寿命提升到109天。可以预见,欧罗巴探测器将携带大量的科学仪器,其中包括冰层探测雷达、地形成像仪、磁场探测器、红外光谱仪和高增益天体等等。

  科学家将如此多的仪器集中在成熟的探测器平台中,也需要考虑将费用控制在20亿美元之下,因此飞船将不采用放射性同位素电机,而是使用普通的太阳能电池板作为能量来源。研究人员认为太阳能电池板的价格相比较于核动力装置显得非常便宜,而后者则是利用钚238衰变释放热量转换为电能。木卫二欧罗巴探测器的发射日期可能在2020年至2022年,整个空间探索旅行大约需要六年左右。(Everett)

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