國際小學堂/尋找宜居星球 NASA探索木衛二

美国太空总署示意图描绘木卫二快艇飞越木卫二,远方星球为木星。(美联社)

地球外的宇宙生命,是否近在太阳系?行星科学家已发现有力证据,指向木星卫星「木卫二」可能逾十五公里厚的冰层下方存在海洋。美国太空总署(NASA)十月十四日发射「木卫二快艇」探测器,要一探木卫二是否有孕育生命的条件。

木卫二快艇是NASA至今最大的行星际太空船。该计划的科学家帕帕拉多说,木卫二(Europa,又称欧罗巴)绝对是地球以外,太阳系最可能有生命的所在,因为该卫星最有可能具备充裕维生要素,也有足够时间让生命萌芽。木卫二快艇预计飞行约五年半后,二○三○年四月进入木星周边轨道。

将飞掠木卫二共四十九次

木卫二快艇十月十四日在美国佛州由SpaceX的火箭搭载升空。(欧新社)

木卫二快艇搭载在强大的猎鹰重型运载火箭,从佛州甘迺迪太空中心发射,发射时重量约五六七○公斤,将近一半是推进剂。前述火箭来自美国富豪马斯克的太空探索科技公司(SpaceX)。纽约时报报导,该任务斥资五十二亿美元(台币约一六八○亿元),飞抵轨道前的航程长达约卅亿公里,其后将在四年期间,四十九次飞掠木卫二。

木卫二可能蕴藏的海洋世界,在外太阳系(涵盖木、土、天王、海王星等四大行星)可说相当普遍,其中是否存在生命也引发猜测。木卫二快艇是NASA第一项旨在探究外太阳系的海洋是否适合孕育生命的任务。

该探测器升空不久,NASA就确认成功收到其讯号;太阳能电池板也已展开,使其宽度超过卅公尺,将利用微弱阳光作为能源。木卫二快艇由运载火箭送往一个太阳轨道,明年二月预计飞掠火星,届时引力会推它一把。二○二六年十二月,木卫二快艇又会飞到地球周围,将取得额外加速,然后飞向目的地。

仪器探究是否支持生命

该探测器搭载九个仪器,包括摄影机、光谱仪、磁量计和雷达等。科学家预计测量木卫二的海洋深度,辨识该卫星表面部分化合物,并精准划定其磁场。这些都将提供额外线索,以了解木卫二内部有些什么。但这些测量不会直接探测生命存在与否,而是探究木卫二内部条件是否可支持生命。

木卫二快艇计划二○一五年正式批准后,逾四千人为其付出心力。不过参与该任务的亚利桑那州土桑行星科学机构资深科学家麦考德说,约在卅年前的一九九五年就开始筹划,经过长久时间,终于有机会将相关仪器送上这趟旅程。

该计划的科学家尼伯则说,这是一次探索的机会,不是聚焦火星这种数十亿年前可能宜居的世界,而是此时此刻可能适合生物居住的天地。

过往证据显示具有咸水层

木卫二是木星九十五颗已知卫星之一,早在一六一○年就为人所知。一九七九年,「旅行家二号」探测船飞过木星,也为木卫二留影,看起来就像一颗磨损的撞球。后来,NASA无人太空飞行器「伽利略号」数十年前对木卫二磁场所做的测量,提供该卫星具有咸水层的可信证据,科学家对木卫二的好奇更加旺盛。

木卫二快艇抵达后,每廿一天会绕木星一周,其中一天会飞近木卫二。该探测器最低将飞到木卫二表面上方约廿五公里,比起过去的太空船都还接近,将尝试透过雷达穿透木卫二据信约十五至廿五公里厚的冰层。

剧烈辐射考验敏感电子仪器

美联社及法新社报导,木卫二快艇届时也会遭逢剧烈辐射,每回经过木卫二都相当于承受几百万次胸部X光。为了抵御辐射,敏感的电子仪器会存放在高密度锌、铝墙内的舱室。

NASA指出,木卫二大小和月球相仿,但内部构造不同。科学家也发现证据显示,木卫二表面下可能具备有机化合物和能量源。若这次任务判定木卫二适合生物居住,可能意味太阳系还有其他地方存在生物可居住的世界。

若能发现水、能量和特定化合物等生命基本要素,将得安排其他任务,来探寻是木卫二否存在生命。尼伯说,若光是太阳系就有两个宜居的星球(木卫二和地球),「将此结果延伸至银河系无数个其他太阳系时,想像一下这意味什么」。