木卫二
在木星那引人注目的外表和体积映衬下，木卫二（也称欧罗巴，木星的第四大卫星）看起来过于单调——它表面灰白，像台球厅里一颗破旧磨损的台球。然而仔细观察，这颗卫星的内部深处却闪烁着迷人的光芒。
这是因为在木卫二冰层下，很可能隐藏着一个巨大的全球性海洋，推断其水量是地球上的两倍。木卫二一直吸引着所有天文学家，这里，可能就是他们一直在寻找的“宜居星球”。
木卫二是否真的具备生命存在的条件？现在，人们启程开始寻找答案。
北京时间2024年10月15日凌晨0时06分，美国太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰重型火箭从肯尼迪航天中心腾空而起，将名为“欧罗巴快船”的探测器送入空中。探测器的旅程需5年半，预计于2030年4月抵达木卫二。
欧罗巴快船号探测器发射升空瞬间
这是美国国家航空航天局（NASA）今年最受关注的发射项目。
价值50亿美元，NASA史上最大星际探测器
“欧罗巴快船”是NASA为行星任务所开发的有史以来最大探测器，价值50多亿美元。其太阳能电池阵列展开时跨度超过30米，发射时重量接近6000公斤。探测器由24个引擎提供动力，将对木卫二进行近50次飞越。
它会近距离观察这颗卫星的地质和化学性质，如果幸运的话，将能发现宜居性的明显特征。这项任务已筹备了几十年。此前研究提供的信息，让人们知道这颗卫星冰冻的外壳里藏着什么，但也留下了更多“诱人的线索”，以及更大可供发掘的空间。
欧罗巴快船号探测器飞临木卫二的想象图
揭开这些秘密，正是“欧罗巴快船”的任务目标。
这一探测器设计的初衷，其实并不是寻找生命的直接证据（譬如细菌细胞）。但进展表明，它出发前已有能力做到这一点。“有了‘欧罗巴快船’，我们真的进入了天体生物学的新阶段。”该任务的项目科学家山姆·豪威尔说。
“欧罗巴快船”为何需要一对超大“翅膀”？
“欧罗巴快船”装配的太阳能帆板在发射前处于折叠状态，但一旦在太空中展开，这两片巨大的太阳能帆板的总跨度达到30.5米，比一个标准篮球场还要宽，因此也被NASA的工程师们亲切地称为“翅膀”。它们将为“欧罗巴快船”的太空旅程提供电力。
“欧罗巴快船”与标准篮球场的大小对比
由于木星到太阳的距离差不多是日地距离的5倍，在木星的轨道上，“欧罗巴快船”能接收到的太阳能功率大约是地球附近的3-4%。要确保探测器获得更多的阳光产生电力，巨大的太阳能帆板必不可少。
为了能够最大限度的产生电力，太阳能帆板上所采用的太阳能面板也更为灵敏，转化效率比普通家用太阳能板更高。在木星，它们的输出功率可以达到约700瓦，可以满足一台小型微波炉或咖啡机的用电需要。“欧罗巴快船”上的电池则将负责储存获得的电能，用以运行探测器上的电子设备、科学仪器、通信设备、计算机以及包括24台发动机在内的整个推进系统。
在“欧罗巴快船”发射约90分钟后，太阳能帆板将从折叠状态展开，整个过程约需40分钟。大约两周后，固定在太阳能板上的6根天线也将展开到最大尺寸。这些天线属于雷达仪器的一部分，用于搜索木卫二冰层内部及其下方的水，它们展开后的长度达到17.6米，与太阳能板垂直。
折叠状态的“欧罗巴快船”太阳能帆板在接受检测
平均零下170℃，很难想象可能存在液态水
1610年，天文学家伽利略首次发现了围绕木星旋转的4颗卫星，其中一颗就是令人着迷的木卫二。时至今日，人们已知晓木星拥有超过90颗卫星，但木卫二依然以其独特的魅力脱颖而出。
作为木星内侧的卫星之一，木卫二不断经历着来自巨大行星的强大引力拉扯。这种力量随着它周期性地接近和远离木星而变化，导致其内部物质也被反复压缩与释放，产生了潮汐加热效应。直到20世纪90年代NASA的伽利略探测器近距离探访了木卫二后，人类才真正开始理解这一现象背后的深意。
最初，科学家们完全未预料到，在距离太阳如此遥远（超过7.5亿公里）、平均温度低至-170℃的地方，竟然还存在液态水。
然而，当伽利略号发现木卫二上存在次级磁场时，这一切都改变了。新发现强烈提示木卫二的冰层之下可能蕴藏着一片富含盐分的海洋——正是由于潮汐加热作用，这片海洋才能保持液态而不至于冻结成冰。这一结果出乎所有人意料。
清晰度最高的木卫二局部照片
更令人兴奋的是，后续研究表明，木卫二可能还具备支持生命存在的所有必要条件：不仅有温暖的咸水海洋，还有由木星辐射提供的化学成分和能量来源。
“这片海洋很可能为原始生命的孕育提供了理想环境，类似于地球上深海热泉周围的生态系统，那里也是地球最早生命形式出现的地方。”该任务科学项目副主管邦妮·布拉蒂解释道。
这些惊人的发现，让人们对探索宇宙中其他潜在的“宜居世界”充满了无限憧憬。
寻找“宜居世界”，但不一定能找到生命
整个欧罗巴的地壳都是由厚达15至25公里的冰层所构成，其下方咸水海洋深邃无垠，深度可达60至150公里，水量是地球海洋总和的两倍之多。
为完成使命，“欧罗巴快船”携带了摄像机、光谱仪、热成像仪、冰穿透雷达、磁力计等九台精密仪器，用于探测这个海洋世界是否具备适合生命存在的宜居条件。
科学家相信，地球生命化学反应的基础，也可能出现在木卫二内部。但在木卫二上，氧化反应可能发生在表面，而还原反应可能发生在海底。
这就是为什么科学家如此热衷于研究它那被称为“混沌地形”的外观——这些地形看起来像是被巨人移来挪去的冰山，而这恰恰可能是液态水靠近地表导致的。
这也是为什么木卫二羽流如此令科学家着迷的原因，它们可以让人们直接“看到”这里发生的化学反应。如果水从地下喷涌而出，进入周围大气，“欧罗巴快船”就有机会取得水样。
木卫二上两种不同地形之间的过渡地带
但这一切并不意味着，人们就能找到生命的证据。“这不是生命探测任务。”对此，项目所有参与者观点一致，“它是在寻找一个可能存在生命的宜居环境。”
尘埃、冰、气体，对于“欧罗巴快船”先进的分析仪器来说，木卫二就是“天堂”，每一个颗粒都可能得到剖析，然后告诉地球上等待的人们，这里究竟有什么。
资料来源：科技日报等
