研究称木卫二具备支持生命存活条件

近日，美国科学家研究发现，在著名的木星卫星“欧罗巴”表层下面有着大面积的液态水海洋，其中的氧气含量甚至超乎人们的想象，足以维持生命存活的存在。

虽然至今还没有任何确切的证据证明地球以外的任何星球有生命存在，但拥有液态海洋的木卫二，被认为是太阳系中除地球之外最有可能存在生命的星球之一。早在2002年5月，美国科学家公布的研究成果认为，木星的卫星木卫二上所具有的各种元素，应该可以满足生命存在的最低要求。

为了揭开欧罗巴生命之谜，科学家曾经提出两种可行的办法。其一是利用宇宙飞船和导弹武器双管齐下的方案。先把宇宙飞船派往欧罗巴，待它飞临该星近空时，向卫星发射一枚重9公斤的导弹，猛烈轰击目标表面，使冰块碎片抛向50公里以上的太空，再由宇宙飞船放出凝胶进行收集，带回地球。其二是向欧罗巴发射两个着陆机器人，让他们进行实地勘察，并将探测结果发回地球，但所有的仪器必须完全灭菌，哪怕存有一个地球微生物都会永远地使探测任务失败。当然，至今还无法进行这两种试验。

近年来通过对于木卫二磁场的观测，确认了冰层下液态海洋的存在。“欧罗巴”有一百多英里深的海洋，甚至比地球的海洋要深二十倍。科学家推测，这一海洋同样也可能孕育出生命。但是，由于这些海洋上面覆盖着数英里宽的冰外壳，而且极度光滑，因此科学家一直怀疑它是否拥有足以支撑生命的氧气。“欧罗巴”的海洋的液态水含量是地球海洋全部液态水的两倍，而最新研究显示其中的氧气含量可能是以前估计的一百多倍。

为了探寻其海洋中氧气的含量，亚利桑那大学生物学家理查德-格林伯格对“欧罗巴”的表面进行了长期深入的研究。结果表明，“欧罗巴”的表层年龄仅有五千万年——大约是太阳系年龄的百分之一，而且还处于不断的变化过程中。

格林伯格认为“欧罗巴”表面厚厚的冰层形成有三种可能的模式：第一、新的物质不断添加到其表面；第二、由于冰层升降运动而出现裂缝，并从其下面涌出新的冰层；第三、冰层表面发生位置移动，然后新的物质补充到先前的地方。通过测量“欧罗巴”表面氧气的产量，格林伯格发现氧气进入海洋的速度似乎非常快，以至于其氧气浓度仅在一百万年内就超过了地球海洋的氧气含量。如此高的氧气含量不仅对于微生物，而且对于需要更多氧气的大型动物来说也是足够了，格林伯格说。

对于探寻生命起源问题的另一个好消息是在最初的表层氧气到达海洋之前可能有几十亿年的延误。假如没有这种延误的话，生命起源之前的最初化学物质和早先的原始有机体就会遭到氧化或腐蚀作用破坏殆尽。氧化作用对生物而言是非常危险的，除非是生物已经进化出能够抵御氧化破坏的能力。发生在地球氧气产生过程中的类似的延误对于生命的产生可能是至关重要的。

科学家推测“欧罗巴”的氧气可能是来自太阳的高能带电粒子在其表面相互作用而产生的。氧气对于生命的新陈代谢作用是必要的，除非某些生物能够利用硫磺或者甲烷进行代谢。格林伯格将于星期五在波多黎各法哈多举办的美洲天文协会行星科学分会的第41次会议上宣布他的研究成果。

“欧罗巴”是木星的卫星，距离木星 670900 公里 、直径3138公里，其体积与地球的卫星月球差不多，而木星的体积则是地球的三百倍，“欧罗巴”在1610年被意大利著名的天文学家伽利略发现。

在“欧罗巴”表面的冰层以下似乎隐藏着一个巨大的海洋，甚至比地球的海洋要深二十倍。“欧罗巴”的海洋的液态水含量是地球海洋全部液态水的两倍

这是2007年2月28日美国冥王星探测器“新地平线号”利用随机携带的远程勘测成像仪（LORRI）拍摄的木卫二从木星的云端升起的照片。

请问有龙卷风不？

木卫二Europa 是木星的第六颗已知卫星，并且是木星的第四大卫星，在伽利略发现的卫星中为离木星第二近。木卫二比地球的卫星月球稍微小一点。
　　公转轨道: 距离木星 670900 千米
　　卫星直径: 3138 千米
　　质量: 480e22 千克
　　欧罗巴是腓尼基公主，宙斯化成一头白色的牛，将她诱拐至克里特岛，并生下了米诺斯。
　　伽利略号还发现了一些木卫二拥有微弱磁场的证据（相当于木卫三的四分之一）。
　　木卫二由伽利略和Marius于1610年发现。
　　木卫二与木卫一的组成与类地行星相似：主要由硅酸盐岩石组成。但是与木卫一不同，木卫二有一个薄薄的冰外壳。最近从伽利略号发回的数据表明木卫二有内部分层结构，并可能有一个小型金属内核。但是木卫二的表面不像一个内层太阳系的东西，它极度的光滑：只能看到极少的数百米高的地形。凸出的记号看来只是反照率特性或是一些不大的起伏。
　　木卫二上的环形山很少；只发现三个直径大于5千米的环形山。这表面它有一个年轻又活跃的表面。然而，旅行者号做了一小部分的表面高清晰度地图。木卫二的表面精确年龄是一个悬而未决问题。
　　木卫二的表面照片与地球海洋上的冰的照片相似。这可能是因为木卫二表面的冰面以下有一层液态的水，或许有50千米深，由引潮力带来的热量保持液态。如果是这样的话，这将是除地球之外，太阳系中唯一一个有大量的液态水存在的地方。
　　木卫二最醒目的外观是遍布全球的一串串十字条纹。较大的一个向外扩散到淡色物质地带，长近20 千米。最近的有关它们的起源理论是：它们由一连串火山喷出物或喷泉产生。
　　最近的哈博望远镜观察揭示出木卫二有一个含氧的稀薄大气（1e-11巴）。太阳系中63个卫星里只知道有4颗卫星（木卫一，木卫三，土卫六和海卫一）拥有大气层。不像地球的大气中的氧，木卫二的并不是生物形成的。它最可能是由于太阳光中的电荷粒子撞击木卫二的冰质表面而产生水蒸气，然而分成氢气和氧气。氢气脱离，留下了氧气。
　　旅行者号并没有好好观察木卫二，因为它是伽利略号探索的主要任务。来自伽利略号两次接近木卫二发回的图片看来验证了早期的理论：木卫二的表面相当年轻，只看到很少的环形山，一些活动很显然正在发生。有些区域看来很像春天到来时，两极的海洋处冰块融化的情景。木卫二表面和内部的确切性质还不很清楚，但有一个表面“海洋”的确切证据。
　　木卫二(Europa)是太阳系中另一颗与众不同的卫星。木卫二是太阳系中最明亮的一颗卫星，几百年来它以它的独特性使一批又一批的科学家对它着迷。它之所以显得如此明亮是由于它表面有一层厚厚的冰壳，这层冰壳上布满了陨石撞击坑和纵横交错的条纹。木卫二的内部很可能是非常活跃的，在冰壳下面很可能隐藏了一个太阳系中最大的液态水海洋，这个海洋中极有可能存在着生命。
　　木星的第一颗卫星上有火山，而第二颗卫星木卫二上却有冰川，与木卫一截然相反，这使科学家们感到困惑不解。木卫二是一个宁静的世界。它的地势非常平坦，最高的丘陵才50米。它的表面覆盖着一层晶莹剔透的冰层。科学家收到了宇宙探测器“旅行者”2 号发回的照片，通过研究，推测木卫二有一个带冰壳的固体核心，而且在冰壳和核心之间，可能有一层液态水。正是这样的构造，形成了木卫二平坦的地形，并使它承受了陨星的撞击而不变形。天文学家史蒂文森等人计算了木卫二的热耗散，证实在核心和冰壳之间确实存在一个液态水层。他们通过几种不同模式的实验，得出了木卫二在25千米深的冰层下，存在着一个地下海洋的结论。
　美国航宇局伽利略号木星探测器最新发回的图像表明，木星的卫星木星二上有大量的液态水，它表面上的冰幔只有１～２公里厚，并有内部火山热源存在。这是迄今为止关于某个地外天体上有液态水存在的最强有力的证据，也增大了人们搜寻到地外生命的可能性。如果木卫二真如科学家们设想的那样还存在着有机化合物，那么它就满足了生命存在的条件。
　　伽利略探测器在离木卫二仅５８６公里处飞过时拍摄的照片显示，似乎有是一些冰山漂浮在被冰覆盖的海面上。这些冰山最大的有１３公里宽，可以明显地看出是从带沟槽的地带上断裂下来的。科学家们对于照片上的特征与地球北极区照片的相似程度感到吃惊。伽利略早先发回的图像曾表明木卫二有表面运动现象，但运动特征的尺度约有８０公里，可能归结于无液体参与的板块运动。这次发现的冰山是漂浮在液体上，而不是在具有可延性的地幔上。
　　从冰山投下的阴影可以算出它们比周围的冰海高出１００～２００米。假定同地球上一样，冰的密度比液态水低约１０％，那么冰山约９０％的部分应在冰面以下。这就是说，冰山的厚度应在１～２公里。
　　目前在照片上这片冻结的海面上只找到了两处撞击坑，说明这里的形成年代可能还不到１００万年。这增加了这片区域是新形成的、目前还存在液态水的可能性，而且这种现象在木卫二的其它地方可能也存在。新发现的证据表明，木卫二的整个表面可能比去年刚刚做过的估计年轻几个数量级。去年的估计是利用分辨率不足１公里的大范围图像，根据大型撞击坑（直径约１０公里左右）的数目做出的，但某些这种 “撞击”坑的近视图像显示它们实际上是由木卫二内部现象引起的表面再造过程形成的。例如，在７０米分辨率的近视图像上看得很清楚的一个多边形凹陷在大范围图像上就被错认为是一处撞击坑。
　　高分辨率还使得研究人员能够数出数量较多的小型撞击坑（直径０.１～１公里）的数目，这些数据使撞击坑尺寸/ 密度分布比按１０亿年表面寿命估计的数值低３个数量级。这意味着该卫星的某些区域比原来估计的年龄低１０００倍。要把撞击坑数目转化为木星表面年龄数据不是件容易的事，原因是人们对木星附近流星通过量的了解不像对地球附近那样充分。
　木卫二是不是像木卫一一般被引潮力“摩擦”加热？多少程度？是不是在冰下隐藏了什么火山作用呢？ 据英国有关媒体报道称，为了更深入地研究这颗木星的天然卫星，科学家们还计划在近期发射探测器前往木卫二进行近距离观测研究。科学家们之所以对木卫二存在着浓厚的研究兴趣，是因为他们认为木卫二厚密的冰层底下存在着大量的液态水。美国科学家们绘制出的这张木卫二地质图将帮助科学家们更多地了解这颗卫星的地质演化史和确定今后对其进行深入研究的基本方向。这张地质图是科学家们依据“伽利略”号和“旅行者-2”号探测器获取的资料绘制的。
　　众所周知，1998年-2003年，“伽利略”号和“旅行者-2”号分别对木星及其卫星进行了较近距离的探测研究。 根据目前获取的资料科学家们推断称，木卫二表面的地质历史相对年轻但富于变化，同时木卫二上很少有火山活动。它上面存在的诸多巨型裂谷很可能是木星强大的引力所致。据亚利桑那大学行星地质学教研室主任劳恩-格里利表示，绘制木卫二地质图最大的困难在于科学家们是否信任探测器发回的有关探测资料。
　　“旅行者-2”号探测器所拍摄的木卫二表面照片清晰度为每像素2公里。而“伽利略”号在围绕木星及其卫星飞行时所拍摄的照片清晰度可达每像素12.6-0.23公里。在绘制这张木卫二地质图时科学家们综合了这两枚探测器提供的数据资料。 认为木卫二上存在有关生命的科学家们还持有这样的观点，木卫二拥有生命诞生所必需的一切条件，那就是它上面存在着液态水、丰富的能源(主要指木星的强大引力)和有机化合物。如果木卫二上真存在生命，那么这些生命将类似于地球深海热水条件下生存的有机体。 2015年后科学家们将向木星及其卫星发射一枚专门的探测器。劳恩-格里利和来自美国局喷气推进实验室的罗伯特-帕帕拉尔多将率领数十名天文专家来研究如何去探测木星系统，包括探测器沿怎样的飞行轨道飞行、将搭载哪些科研仪器和设备等。 科学家们还希望向木卫二发射一枚配备有机器人的探测器，以便于能够深入木卫二冰层以下研究其地下水。不过，这一想法实施起来非常困难，因为木卫二表面覆盖的冰层可能达20公里厚。
　　据英国科学家们约翰-扎尔涅茨基称，欲研究木卫二必须得先发射轨道探测器以探知冰层以下到底是什么，然后再利用其它探测器去探个究竟。
科学家们发现木卫二的极地旋转轴偏移了近90度，像这样的极端变化表明在木星冰壳表面之下蕴藏着液态海洋，这将进一步说明木卫二很可能孕育着地外生命体。这项研究是由卡内基研究所、月球和行星研究协会和加州大学圣克鲁兹分校的科学家联合负责的，该研究报告发表在5月15日出版的《自然》杂志上。
　　卡内基研究所地磁部的伊萨姆・马特苏亚马是该联合研究小组成员之一，他使用“航行者”号、“伽利略”号和“新地平线”号宇宙飞船拍摄的图片绘制了木卫二表面上直径超过500公里的大型弧状盆地。据悉，木卫二的半径为1500公里，略微地比月球要小一些。
　　通过对比木卫二极地旋转轴偏移施压形成的盆地断裂地形特征，研究人员测量极地旋转轴偏移了80 多度，之前旋转轴位于当前赤道旁10度左右位置。
　　木卫二极地旋转轴猛烈的偏移很可能是由于极地表面以下存在着厚厚的冰层。马特苏亚马说，“旋转体需要在最大程度的旋转轴变化基础上寻求稳定平衡。对于木卫二而言，其外壳的厚度不一致将导致很大程度上的不平衡，因此木卫二在运行中必须改变旋转轴寻求新的稳定状态。”
　　像这样的变化被称为“真实极地偏移”，并不像由于板地筑造学上的视觉漂移。在地球、火星和土星的土卫二上也存在着真实极地偏移。马特苏亚马称，目前我们的研究也将木卫二列入其中，这说明我们需要对这颗行星进行更多的重新定位研究。
　　同时这项研究暗示着木卫二内部有液态水存在，科学家基于宇宙飞船拍摄的照片曾猜测这颗行星有广阔的地下海洋，这些照片揭示木卫二表面以下有断裂的冰表面。木卫二重力作用形成的潮汐力可将地下冰壳海洋加热成为热态水，即使地下海洋切断了太阳能来源，但是热量和液态水也有可以孕育生命。
有关木卫二的大多数知识都获取自旅行者和伽利略两次任务中的飞掠观测（flyby）。雄心勃勃的木星轨道器计划已于2005年取消，但是还有各种各样针对木卫二的未来探索任务的议案被不断的的提出。
　　2006年NASA（美国航空暨太空总署）的预算中编列了应美国国会的口头提请为未来的环航木卫二计划而建立基金。在设想中，该计划的任务包括：通过重力和高度的测量手段确认木卫二的表面冰壳下是否存在海洋；大范围地对地表进行高解析拍摄，通过光谱分析以确认其表面物质的化学成分；以及利用穿冰雷达对冰层进行穿透探测等。该计划甚至考虑让飞船携带一个小型的着陆装置，利用此装置直接分析木卫二表面的化学成分，同时采集地震波数据以确定冰层的厚度和活跃程度。然而目前不可确知该计划是否有切实启动的可能，NASA2007年度的预算编列中就没有这项资金。
　　另一个可行的计划是使用与深度撞击（DI）计划相似的撞击器。用撞击器猛烈撞击木卫二表面以激起碎屑烟雾，让一艘小型飞船穿过烟雾收集碎屑。因无须从木星或木卫二的环航轨道上发射着陆器——当然也省略了从卫星上重新起飞的步骤——燃料的消耗将大大缩减，故而该设想被看成是最经济的方案之一。
　　还有一些更大胆的设想，比如发射一个着陆器寻找冻结在冰壳浅层的可能的生命迹象，或者直接深入内部对冰下海洋进行探查。提案之是派遣一个被称作“融探”（Melt Probe）的巨型核动力探测器（穿冰机器人——cryobot），用它融冰打孔，一直钻入到冰下海洋，接触到水后再释放一个自主运行的水下行走器（涵泳机器人——cryobot）。这个装置可以将收集到信息传送回地球。穿冰和涵泳机器人都要经过严格的消毒，以避免将可能从地球携带的有机质误认作当地的生物，并杜绝对冰下海洋的污染。这一议案尚未进入严肃筹划的阶段。
　　Cryobot在南极洲经过了测试。随着钻头通过产生的热量融化冰层，探测器会“越陷越深”。融化冰层从理论上讲是个不错的概念，但如果探测器碰到冰层深处的东西，比如大块石头，它将陷入其中不可自拔。如果不能融化冰层，那么探测任务将就此走向终结。 香港理工大学和匈牙利格拉兹威尔特劳姆福斯特研究所设计出将钻探技术和融化方法完美融为一体的创新方法。他们提出的“热钻”（thermal drill）系统原型机在实验中表现不俗，实验结果刊登在2008年7月出版的《行星和空间科学》杂志上。
　　高校空间研究协会（Universities Space Research Association）于2006年南出版了一册《太阳系探索指南》（Solar System Exploration Roadmap）作为NASA的决策参考。该手册将对木卫二的探索排在前列，建议于2008年启动一系列有关木卫二任务的策划项目，并期望飞船能在 2015年升空。

请问有龙卷风不？
teamaker 发表于 2010-3-4 21:31

木卫二上没有龙卷风.

看得都晕了……

数据太多，让人疑惑啊！！
还是简单点好，再问一下：在上面打喷嚏会喷到自己脸上么？

木卫二没有大气(太阳系卫星家族里只有土卫六有大气),但有重力.在上面打喷嚏会不会喷到自己脸上,谁也没试过,不得而知.

他们还真是能研究