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这些科学家认为,地球生命源于海洋里的火山喷口,此一原理也适用于木卫二。他们猜测,受木星引力影响,木卫二内部亦有火山活动。当木卫二从木星一侧飞向另一侧时,木星会挤压木卫二,导致后者的核心处于熔融状态,从而引起火山活动。火山虽未喷发出表面,但却加热了冰层下面的水,使其呈液体状态,形成海洋。木卫一由于距离木星更近,受到的挤压更大,故而火山喷出表面,并留下硫磺和其他化学物质。地球海底热液喷口处也有很多同类化合物,且与地球早期生命有关。由此科学家们推断,木卫二海底火山活动也会喷发类似化合物,并造成温暖的环境,从而孕育并存活了生命。
宇宙飞船捕捉到了木卫二冰层下的“海豚音”
那么,木卫二上的海洋生物会和地球上的哪类生物比较接近呢?伽利略号的探测结果为科学家提供了新证据。
伽利略号在距木卫二上空400千米掠过时,曾收到其冰层下发出的吱吱叫声。经科学家们分析研究,这种叫声与地球海洋中海豚发出的声音相似,误差率仅为0.001%。据此科学家们推测,如果木卫二上真的有生命,它们最有可能与地球上的海豚相似。美国生物学家还打算发射下一个探测木星航天器时,让其带去地球海豚“谈话”的录音带,试图传输到木卫二上一探究竟。
目前科学界普遍认为,木卫二表面没有陆地,寒冷的外壳冰层下面是一片汪洋大海,水量比地球拥有的水要多得多。海洋正在吸收大量的氧气,甚至远比预测模型显示的要多,海底部分区域应该与地球深海热泉周围环境极为相似,其构成足以支持多种生命形态存活。格林伯格对此进行深入研究后,才于2009年11月提出了当前木卫二海洋中至少应该存活300万吨似鱼复杂生物的最新结论。
揭开生命之谜的四个探测方案
目前人类寻找地外生命的具体目标,排在第一位的是火星,排在第二位的就是木卫二。怎样利用航天技术揭开木卫二生命之谜呢?科学家们已提出四种可行的方案。
一是用导弹轰击取样。人类将从地球向木卫二发射一艘宇宙飞船,当其飞临木卫二近空时,适时发射一枚导弹,猛烈轰击目标的表面,使冰层碎块飞向高空,随即飞船穿越炸出的冰块云团,伸出“凝胶”收集部分碎冰,并运回地球,供科学家们研究,以便确定有无生命信息。
二是用航天器进行近空探测。美国宇航局和欧空局正在研制名为木卫二·木星系任务的探测器,计划将于2020年发射升空,2026年到达探测区域,预定工作期限为三年。探测器由两个轨道器组成。美国负责携有相机、光谱仪和强大雷达系统的木卫二轨道器。当其进入环绕木卫二轨道开展探测工作时,雷达系统可以穿透木卫二冰层,计算出冰层厚度,其他仪器将研究海洋生物迹象。它将帮助科学家缩小可能存在生命区域的范围,为以后的探测提供依据。欧空局负责携有相机、光谱仪、尘埃分析器、质谱仪或者磁力计的轨道器,届时主要是对木星卫星进行探测。
三是用航天器着陆探测。俄罗斯将参与欧空局2015年至2025年的一项空间研究计划,以便登陆研究木卫二,寻找简单的生命形式。这一项目的航天器以法国天文学家皮埃尔·西蒙·拉普拉斯的名字命名。俄罗斯将研制一个登陆探测器,搭载在该航天器上。届时登陆探测器将降落在木卫二表面冰层的一个裂缝处,并融化一些冰,开始寻找生命踪迹,随即将探测结果通过拉普拉斯航天器传回地面。
四是用机器人钻入海洋探测。其方案是向木卫二发射两个着陆机器人,一个能钻穿冰层开辟一条通往海洋的孔道,另一个能沿着孔道进入海洋开展探测工作。水下机器人携带的科学仪器能够进行环绕考察并找出微生物,包括不同于地球上的生命形态。其探测结果将适时发回地球。为保证探测效果不受木卫二以外的任何因素影响,两个高度自动化的机器人必须完全灭菌。
木卫二将验证或修正宇宙生物学标准
探测木卫二有无生命的意义在于,除弄清真相外,还可验证或修正宇宙生物学标准。如果发现了木卫二上有生命,那就证明了宇宙生物学标准至少适用于太阳系天体。如果推断条件属实而未发现生命,则需修正这一标准。如果推断条件不存在,则另当别论。无论获得何种真实情况,都能深化人类对木卫二乃至太阳系天体的认识,促进空间科学的发展。
尹怀勤 《百科知识》第四期
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