國際小學堂/地下海洋有生命?歐洲探索木星3大冰衛星

木星冰卫星 可能有地下海洋 制表/陈晓慈

欧洲太空总署(ESA)的「木星冰月探测器」(JUICE)十四日在南美法属圭亚那海岸利用阿利安五型火箭发射升空后,成功与火箭分离,展开为期八年的探索木星冰卫星之旅。科学家认为,木星的三个冰卫星木卫二、木卫三、木卫四可能潜藏地下海洋,海洋中可能存在生命。

深海热泉 冰层下的生命契机

木星位于太阳系外围,接收到的太阳热量只有地球的廿五分之一,但其卫星会受到巨大的木星潮汐力拉扯和挤压,导致卫星内部活跃的地质作用,产生足以孕育简单生态系的热量。科学家推测,这些生态系可能类似于地球原始的深海热泉生态系。

参与这次计划的英国莱斯特大学科学家邦斯表示,以木卫二来说,其厚达一百公里的冰层底下可能潜藏海洋,深度比地球上最深的海沟马里亚纳海沟还要深十倍,此外木卫二也可能拥有岩质海床,种种环境条件都有利于演化出深海热泉生态系。

行星引力 助探测器飞向木星

BBC报导,阿利安五型火箭没有足够动力将探测器直接送至木星,因此会将探测器送上飞往太阳系内圈的路径,透过金星、地球等行星的引力,逐步将探测器送至木星。

这趟旅程估计有六十六亿公里,耗时八年以上,探测器二○三一年才会抵达木星轨道。之后,探测器将花三年时间飞掠木卫二、木卫三、木卫四,并在二○三四年底尝试进入木卫三轨道绕行,若成功将是一次突破性壮举,因过去从未有探测器绕行月球以外的天然卫星。

不会着陆 靠雷达画地表地图

木星冰月探测器不会在任何木星卫星着陆,但会卅五次近距离飞掠木星卫星,在飞掠期间使用光学雷达绘制各卫星地表立体地图,使用磁力仪侦测复杂的电场及磁场环境,使用其他仪器搜集卫星周遭的粒子运动资料,并透过照相机拍摄相片传回地球。

探测器必须在光线极少的环境下作业,机翼上巨大的太阳能板会提供所有仪器运作所需的最低电量,大约是八百五十瓦,相当于家用微波炉的功率。

钻探冰层 科学界的未来挑战

欧洲太空总署署长阿施巴赫在探测器发射后表示,尽管这次任务可能将回答「外星生命是否存在」这样重大的科学问题,但任务首要目标并非找到生命,而是针对冰卫星的可居住性搜集更多资料,以利之后相关的外星生命探勘任务。

研究人员确实已开始思考如何让机器人钻探冰卫星,抵达冰层底下的海洋直接进行探测。在南极洲,科学家利用热能钻入冰层以下数百公尺,但想在冰层可能厚达数十公里的木星冰卫星执行类似任务,将面临更大挑战。

美木卫二快船 明年加入探勘

美国太空总署(NASA)明年将发射探测器「木卫二快船」,它拥有更强大的发射火箭,预计也会比木星冰月探测器更早抵达木星轨道。

BBC报导,木卫二快船的探勘重心将是木卫二。欧洲太空总署首席科学家蒙代尔教授认为,两艘探测器将发挥互补作用,也很期待两个太空团队合作。

木星冰月探测器十四日在法属圭亚那利用阿利安五型火箭发射,成功升空。 (美联社)

欧洲太空总署提供的木星冰月探测器飞往木星探勘示意图。 (美联社)