音頻科普:木星及木衛(wèi)二上會有生命嗎?
發(fā)布時間:2020-12-24
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音頻科普:木星及木衛(wèi)二上會有生命嗎?

通過對木星周圍引力場的探測,人們了解了木星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。木星大氣下面是一片蒸騰的“大?!?,那不是水的海洋,而是液態(tài)分子氫的海洋。在溫度較低的液態(tài)氫層下面,是奇特的溫度較高的金屬氫層,也呈液態(tài),能像金屬一樣導(dǎo)電。因為極高的溫度使得氫原子的電子獲得能量,脫離開氫原子核的束縛成為自由電子。
地球主要由巖石和金屬構(gòu)成,而木星中巖石和金屬只占很小一部分,大部分是液態(tài)氫。而這些液態(tài)氫也像地球上的海洋那樣不斷循環(huán)變化,大量的液體沉落、變熱,同時大量的其他液體升起、變涼。
在這樣的液體中能否有生命存在呢?
在這種液體中也存在著水,雖然比例可能非常小,但對于巨大的木星,水的絕對量值會是一個不小的數(shù)字。盡管水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于氫的總量,但與地球相比,有可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出地球上的總水量。除水外,木星上還有甲烷和氨。木星具有相當(dāng)大的內(nèi)熱,足以提供使水、甲烷和氨三者化合成有機分子的能量。這樣,就能形成與生命有關(guān)的有機物。有人認(rèn)為,在木星的海洋中生活著單細(xì)胞或多細(xì)胞生命,因為液態(tài)氫比液態(tài)水要黏稠得多,所以木星海洋生物很可能是流線型,以減少運動中的阻力。
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在木星的眾多衛(wèi)星中,最大的四顆衛(wèi)星是由意大利天文學(xué)家伽利略發(fā)現(xiàn)的,常被稱為伽利略衛(wèi)星。
1610年,伽利略用自制望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)木星旁邊有三個小亮點,與木星整齊地排成一排。連續(xù)觀測后,發(fā)現(xiàn)它們與木星交換了位置,而且亮度也有變化。他很困惑,但卻十分興奮,在日記中寫道:“在今后應(yīng)該被更細(xì)致和準(zhǔn)確地觀察”。在113日,他發(fā)現(xiàn)了第四個亮點,并且這四顆星星,總是與木星排成一排,當(dāng)它們離木星很遠(yuǎn)的時候,彼此之間也離得比較遠(yuǎn),當(dāng)它們靠近木星時,彼此也挨得很近。他意識到,這些星星是在繞木星運轉(zhuǎn)。
著名天文學(xué)家開普勒得知后,把這些新天體稱作satellities(衛(wèi)星),這個詞來自于拉丁文,指那些不斷攀附權(quán)貴以求寵幸的人。伽利略給這四顆衛(wèi)星起名叫做美帝齊星(the medicean stars)。美帝齊家族是當(dāng)時佛羅倫薩的當(dāng)權(quán)者。這個家族酷愛藝術(shù)和科學(xué),在他們的保護和資助下,眾多才華出眾的人聚集在佛羅倫薩,如達·芬奇、但丁、米開朗基羅,當(dāng)然也包括伽利略。
當(dāng)時,德國天文學(xué)家西蒙·馬里烏斯也發(fā)現(xiàn)了木星這四顆衛(wèi)星,他按照行星命名的慣例,采用神話人物命名,分別叫做艾奧(Io),即木衛(wèi)一;歐羅巴(Europa),即木衛(wèi)二;蓋尼米德(Ganymede),即木衛(wèi)三和卡利斯托Callisto),即木衛(wèi)四,她們都是木星朱庇特的戀人,各個美貌絕倫?,F(xiàn)在仍然采用這些名字。
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地球的板塊運動使地球擁有高山、峽谷,還不時造成地震。最近,天文學(xué)家研究伽利略木星探測器從1995年至2003年圍繞木星運行時拍攝的照片,發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)三上有走滑斷層,類似于美國圣安德列斯斷層,說明木衛(wèi)三上也有像地球一樣的復(fù)雜地質(zhì)活動。
天文學(xué)家相信,木衛(wèi)三和木衛(wèi)二在地表冰層之下都有液態(tài)水海洋,而木衛(wèi)二是太陽系天體中最有可能發(fā)現(xiàn)外星生命的星球。木衛(wèi)二上的生物生活在冰層之下的海洋中,冰層能很好地保護它們免受極端射電輻射的傷害。天文學(xué)家猜測在木衛(wèi)二上有與地球類似的板塊活動,如今發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)三擁有板塊活動,相信未來一定會發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二上板塊活動的證據(jù)。
科學(xué)家們相信木衛(wèi)二很可能擁有生命,計劃在2022-2025年去探訪它。對木衛(wèi)二越了解,對成功實現(xiàn)未來實現(xiàn)探測計劃就越有利。




探測木衛(wèi)二暢想圖。Credit:NASA




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