我們常說，地球不應該叫地球而應該叫水球，因為海水佔據了地球面積的70.8%。然而地球卻不是太陽系內海洋體量最大的星球，就目前掌握的證據表明，木星的第四大衛星木衛二俗稱歐羅巴，直徑雖然只有地球的四分之一，但它的海洋體量卻是地球的兩倍多。我們一直認為海洋是孕育生命的搖籃，由於木衛二同時滿足了生命所需的三大要素即:水、能源和有機物質，因而它被科學家譽為太陽系內“生命的儲存庫”。
木衛二上到底是個啥樣子？
如果人類要選擇一次太空旅行，木衛二顯然不是一個受歡迎的目的地。由於距離太陽過於遙遠，它的表面白天溫度低至零下160攝氏度，常年被破碎的冰殼覆蓋著，而且來自太陽的光線極其微弱。但間歇性巨型噴泉成為木衛二最為壯觀的景象，它可以將水蒸氣噴出離地面接近200公里的高度，相當於20多座珠穆朗瑪峰。如果這些條件不足以阻止遊客，來自木星的強烈輻射將毀滅任何在表面上的生物。這就奇怪了，如此惡劣的環境，我們為什麼還將木衛二視為地球以外維持生命存在的最佳候選者之一呢？
如何證明存在地下海洋？
地球上的生命起源於海洋，所以不難想象木衛二上的生命也起源於類似的環境。科學家在20世紀70年代發現了覆蓋在木衛二上的一層冰殼。對錶面冰的研究表明，它主要是水冰，含有少量的相關化合物，如過氧化氫、二氧化碳和二氧化硫。雖然外殼的厚度是不確定的，大概估計有幾十公里，但科學家們確信在冰層的下面有一個液體海洋在循環。旅行者1號和2號在1979年飛越木星系統時拍攝了木衛二的第一張特寫照片。圖像顯示了一個相對平滑的表面，很少有隕石坑或山脈，但有條紋和山脊。在數百萬年或數十億年的時間裡，隕石撞擊形成的大型撞擊坑很少，分開的山脊看起來就像冰冷的物質從牆間湧出，這暗示了木衛二的是一個活躍的地質世界。科學家們觀察到木衛二表面的線性特徵，他們據此推測在木衛二的冰殼與地幔之間夾著一個液態海洋，海洋的深度在50公里至100公里之間，最深處將是馬裡亞納海溝深度的10倍！
木衛二距離太陽約有4.85億英里，它從太陽那裡接收的熱量不足以維持海洋的液態。但它有自己的熱源——木星。當木衛二圍繞木星的偏心軌道運行時，木星對它兩側的萬有引力差異會使其產生潮汐加熱，加熱的岩石洋底可以維持液態海洋，並在冰殼下形成環流。如果冰殼在某些地方足夠薄，加熱的水甚至可能噴出，產生從地表噴發的間歇泉。1989年，美國國家航空航天局(NASA)啟動了“伽利略”(Galileo)計劃，對木星及其四顆伽利略衛星進行更詳細的研究。通過12次近距離的探測，科學家進一步增加了木衛二上液體海洋存在的確定性。其中最有說服力的證據是當宇宙飛船接近木衛二時，它觀察到木星的磁場有一個輕微的“彎曲”，這表明在木衛二內部正在產生或誘發第二個磁場，這一磁場正是由內部導電的循環海水產生的。
能量不是來自太陽？
除了水，生命還需要能量。木衛二的惡劣條件可能會使生命降至地表以下，因為在那裡遙遠的太陽不會發光。在地球上，微生物可以生活在深海噴口附近，那裡溫暖的、富含化學物質。據此，一些科學家懷疑木衛二的潮汐加熱會在海底形成火山和熱液噴口，就像地球上的構造活動一樣。除了提供熱源外，任何火山或火山口都是重要的營養來源。內部的熱量和活動性會推動化學反應，並把新物質帶進海洋。如果木衛二內部非常活躍，可能會有大量的物質交換，這將提供穩定的營養物質流動，甚至是生命的化學組成部分。在木星表面，強烈的輻射也有助於分解分子，這些化學物質可以重組，產生新的混合物，對微生物的生命也有幫助。
如何探尋生命存在？
要找到木衛二上生命存在的確鑿證據是很困難的，因為它很可能位於冰層之下。美國宇航局計劃將於2023年發射一艘木衛二飛船，主要任務是進一步確認木衛二是否有適合生命生存的條件。當飛船進入木衛二軌道後，將使用九種儀器來探測木衛二的表面和內部。在最接近的時候，木衛二快船將在離地5公里的地方飛行，低到足以穿過間歇泉。一個質譜儀和塵埃質量分析儀將研究在爆發中噴射出的粒子，而一個紫外光譜儀將從遠處成像這些羽狀物並確認它們的成分。其他的儀器將尋找表面的熱信號來探測新的爆炸，而破冰雷達將測量冰殼的厚度。一個磁強計將測量木衛二的磁場強度。這些數據將幫助科學家確定海洋可能有多深，以及它的鹽度。
木衛二著陸探測器將緊隨木衛二飛船之後，直接搜索木衛二表面的生物特徵，以及採樣局部成分來補充其任務。捕捉木衛二上生命存在的最好方法就是拍照，科學家將為歐羅巴著陸器配備一個用於成像水和冰樣本的顯微鏡，同時為其配備一臺可以同時聚焦多個距離以避免模糊圖像的相機，這臺相機可以將拍攝到的照片自動生成3D影像。但是我們怎樣才能瞭解地表以下的生命呢?一些研究人員已經提出了一種核動力鑽機，這種鑽機可以通過融化的方式到達冰層上方一個不受破壞性輻射影響的區域。除了顯微鏡、3D相機和鑽頭，“歐羅巴”著陸器還將攜帶其他儀器，包括用來探測地下結構的地震檢波器和用來分析地表物質組成的光譜儀。
如果這項計劃開展的順利，我們很可能在未來10年之內就能揭曉木衛二上是否有生命存在的答案。如果木衛二上沒有生命出現，那麼地球上的生命就更加特別了；但如果我們在木衛二上發現生命，那將使宇宙變得更加特別！
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關鍵字: 美國國家航空航天局 2019未來科學大獎 木星
