一項(xiàng)新的研究報(bào)告稱,如果木星冰冷的衛(wèi)星木衛(wèi)二(歐巴羅)上存在生命跡象,那么它們可能并不像科學(xué)家們想象的那么難找到。直徑1900英里(3100公里)的木衛(wèi)二在它的冰殼下面有一個(gè)巨大的海洋。更重要的是,天文學(xué)家認(rèn)為這些水與衛(wèi)星的巖石核心相接觸,使各種復(fù)雜而有趣的化學(xué)反應(yīng)成為可能。因此研究人員認(rèn)為歐巴羅是太陽系中孕育外星生命的最佳選擇之一。木衛(wèi)二也是一個(gè)地質(zhì)活躍的世界,因此被埋藏的海洋的樣本可能會(huì)例行地到達(dá)地表——例如通過對(duì)海洋本身的局部上升流,以及/或通過類似于地球的氣體釋放,這些證據(jù)已經(jīng)被美國宇航局的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡多次發(fā)現(xiàn)。
藝術(shù)描繪了美國宇航局在木星表面的一個(gè)潛在著陸器。圖片:NASA/JPL
NASA的目標(biāo)是在不遠(yuǎn)的將來尋找這樣的樣本。該機(jī)構(gòu)正在開發(fā)一項(xiàng)名為“木衛(wèi)二快帆船”(Europa Clipper)的飛越任務(wù),計(jì)劃于本世紀(jì)20年代初發(fā)射??死晏?hào)將在數(shù)十次飛行中近距離研究木衛(wèi)二,其中一些可能能夠在衛(wèi)星被懷疑的水汽羽中放大。美國國家航空和宇宙航行局(NASA)也正在進(jìn)行一項(xiàng)可能的“后clipper”著陸器任務(wù),該任務(wù)將在歐羅巴表面或附近尋找生命跡象。然而,目前還不清楚歐羅巴著陸器需要挖掘多深才能找到任何東西。這是因?yàn)槟拘l(wèi)二在木星輻射帶內(nèi)運(yùn)行,受到快速移動(dòng)的帶電粒子的轟擊,這些粒子可以將氨基酸和其他可能的生物特征轉(zhuǎn)化為黏液。
美國宇航局科學(xué)家湯姆·諾德海姆和他的同事們?cè)敿?xì)地模擬了木衛(wèi)二的輻射環(huán)境,列出了不同地方的情況有多糟糕。然后將這些結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起,記錄了不同的輻射劑量是如何迅速地分解氨基酸(通常是復(fù)雜生物分子的替代品)。研究人員發(fā)現(xiàn)了顯著的變化,一些歐洲大陸地區(qū)(赤道地區(qū))的輻射強(qiáng)度大約是其他地區(qū)(中高緯度地區(qū))的10倍。研究小組確定,在最無害的地方,著陸器可能只需要在冰中挖出0.4英寸(1厘米)左右,就能找到可識(shí)別的氨基酸。在高爆炸區(qū),目標(biāo)深度大約在4到8英寸(10到20厘米)。(然而這并不是說潛在的歐羅巴生物體在這樣的深度下仍能存活;研究小組成員說,那里的劑量足夠烹煮最堅(jiān)硬的地球微生物。
木星的衛(wèi)星歐羅巴,由美國國家航空航天局的伽利略號(hào)拍攝。圖片:NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
即使是在木衛(wèi)二最嚴(yán)重的輻射區(qū),也只需在地表下挖一挖,就能找到?jīng)]有被輻射嚴(yán)重破壞的物質(zhì)。這對(duì)潛在的著陸器任務(wù)來說是個(gè)好消息,因?yàn)檩椛浔┞端坪醪⒉皇且粋€(gè)限制因素,規(guī)劃者們可以自由地把目標(biāo)鎖定在歐羅巴最可能蘊(yùn)藏著新海洋沉積物的區(qū)域——例如,在火山灰下的放射性沉降區(qū)——無論它們?cè)谀睦???茖W(xué)家們還沒有發(fā)現(xiàn)任何有前途的觸地區(qū)域,迄今為止拍攝的歐羅巴圖像還不夠清晰。但是Europa Clipper的工作應(yīng)該會(huì)改變一些事情。當(dāng)我們進(jìn)行探測(cè)時(shí),高分辨率的圖像將會(huì)是完全不同的畫面,這種快速觀測(cè)非常關(guān)鍵,這項(xiàng)新的研究發(fā)表在《自然天文學(xué)》上。
博科園-科學(xué)科普|文:Mike Wall/Space
博科園-傳遞宇宙科學(xué)之美