上文書(shū)說(shuō)到，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二的冰層上隕石坑比較少，和木衛(wèi)二的年齡不相符，這說(shuō)明，木衛(wèi)二的冰層存在不斷更新的現(xiàn)象，因此，冰蓋顯得比較年輕。這么說(shuō)吧，木衛(wèi)二的表面冰蓋的年齡，大概跟恐龍差不多。

想當(dāng)年，旅行者2號(hào)拍攝到了木衛(wèi)二比較清晰的照片，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二上到處都是縱橫交錯(cuò)的條紋，當(dāng)時(shí)科學(xué)家們就在猜測(cè)，這些條紋應(yīng)該就是冰層的裂紋，應(yīng)該說(shuō)收縮或者膨脹導(dǎo)致的龜裂。你可別小看這些裂紋，說(shuō)是裂紋，其實(shí)就是高山和峽谷。完全由冰組成的高山和峽谷。

冰殼下的液態(tài)海洋

其實(shí)在旅行者到達(dá)之前，科學(xué)家們就已經(jīng)推測(cè)出，木衛(wèi)二的冰層下面應(yīng)該有一個(gè)全球性的海洋。如果這個(gè)海洋是連續(xù)的，是全球性的，那么木衛(wèi)二的冰層甚至有可能出現(xiàn)類(lèi)似地球上的板塊活動(dòng)。這在當(dāng)時(shí)只是個(gè)假設(shè)，得不到驗(yàn)證。

從旅行者2號(hào)拍攝的照片來(lái)看，的確是有這種可能的。但是這也只是推測(cè)，得不到更多的細(xì)節(jié)驗(yàn)證。等到伽列略號(hào)拍攝了高清晰度的照片之后。大家看到了高清晰度的裂紋圖案?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，這些裂紋的確是有蹊蹺。

木衛(wèi)二上的條紋（偽彩色）

另外，伽利略號(hào)上的磁場(chǎng)探測(cè)器也發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)二有磁性，這個(gè)磁性并不來(lái)自于自己，而是被木星巨大的磁性所磁化。因此，木衛(wèi)二必須具有比較好的導(dǎo)電性，才能產(chǎn)生這種感應(yīng)磁場(chǎng)，冰的導(dǎo)電性不夠，必須有大量的液態(tài)海水，才能有這么好的導(dǎo)電性。也就是木衛(wèi)二必然存在冰層下的大范圍液態(tài)海洋。也就是說(shuō)，冰層產(chǎn)生類(lèi)似板塊運(yùn)動(dòng)的情況，的確是有足夠的條件的。

大家如果聽(tīng)過(guò)我講大洋中脊的內(nèi)容，不妨好好回憶一下當(dāng)初的內(nèi)容。大洋中脊是一條洋底壯觀的巨大山系，這條巨大的山脈軸線上有個(gè)裂谷，從裂谷之中咕嘟咕嘟的冒出巖漿，沿著這條軸線有上萬(wàn)座海底火山正在噴發(fā)，然后巖漿冷凝下來(lái)，變成新的洋底。整個(gè)洋底就像坐在傳送帶上緩慢移動(dòng)，從中洋脊冒出巖漿填補(bǔ)縫隙。另一邊，大洋板塊和大陸板塊接縫的地方，大洋板塊插入大陸板塊的下邊，被送回地下深處，最終會(huì)融化為地幔的一部分。大洋的海底就是這么不斷的移動(dòng)，不斷地再生。

大洋洋底插進(jìn)大陸下邊的地方叫”俯沖帶“。在這里有很多深不見(jiàn)底的海溝，比如著名的馬里亞納海溝。而且俯沖帶周?chē)彩腔鹕降卣鹱铑l繁的地方，比如環(huán)太平洋火山地震帶。

這個(gè)中洋脊很長(zhǎng)，綿延幾千公里。但是地球是個(gè)球啊，是在自轉(zhuǎn)。各個(gè)緯度，中洋脊的擴(kuò)張速度也不一樣。所以，中間會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位和斷裂。你要是看google earth的海底地圖，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，中洋脊某一段就像被刀切下來(lái)然后平移出去一截。這種錯(cuò)位的地方叫做轉(zhuǎn)換斷層。

轉(zhuǎn)換斷層

同樣，科學(xué)家們?cè)谀拘l(wèi)二的高清照片上，也找到了非常類(lèi)似的裂縫。這些棕紅色的裂縫看起來(lái)地球上的中洋脊，這些高山峽谷也有類(lèi)似轉(zhuǎn)換斷層的結(jié)構(gòu)。也出現(xiàn)了某一段的整體錯(cuò)位。同樣，科學(xué)家們也找到了類(lèi)似俯沖帶的結(jié)構(gòu)。一塊冰蓋插入了另外一塊冰蓋之下。

冰層上明顯的錯(cuò)位，類(lèi)似轉(zhuǎn)換斷層

當(dāng)然，科學(xué)家們推測(cè)，冰層俯沖帶和地球上的巖石俯沖帶還是有區(qū)別的。冰板塊的邊緣可能會(huì)碎裂，造成一大堆的碎冰。但是，大家要明白一點(diǎn)，太陽(yáng)系的星球上，咸水遠(yuǎn)比淡水要多得多。木衛(wèi)二上的冰層是含鹽的。但是因?yàn)閮蓧K板塊的含鹽度不同。有些碎冰塊輕一點(diǎn)，有些稍微重一點(diǎn)。重一點(diǎn)的會(huì)被壓在下邊，甚至被推到了冰蓋的下邊，就起到了俯沖帶的作用。這些被擠下去的冰塊，最終會(huì)化成水。

當(dāng)然啦，這種板塊活動(dòng)是不是全球性的呢？這還難說(shuō)。現(xiàn)在能找到的俯沖帶比較短，不像地球上的俯沖帶那么廣泛。另外，板塊活動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源依然還是有疑問(wèn)的。

冰俯沖帶

對(duì)了，為什么那些裂紋會(huì)變成棕紅色呢？現(xiàn)在科學(xué)家們分析，這是因?yàn)檫@些地方的鹽分比較高，在高能帶電粒子的轟擊下，這些鹽變色了而已。

同樣，伽利略號(hào)也對(duì)木衛(wèi)三進(jìn)行了詳細(xì)的考察，拍了不少照片。這個(gè)家伙盡管也有一個(gè)厚厚的冰殼子，也有一個(gè)深達(dá)幾百公里的海洋。但是人家的表面并沒(méi)有那么多支離破碎的裂紋，表面的隕石坑也很多，所以這個(gè)家伙的表面比較老舊。并沒(méi)有大規(guī)模更新的跡象。

木衛(wèi)三結(jié)構(gòu)

不過(guò)呢，根據(jù)伽利略探測(cè)器發(fā)回的數(shù)據(jù)，木衛(wèi)三這個(gè)家伙有自己的磁場(chǎng)。所以，這個(gè)家伙成為了太陽(yáng)系第三個(gè)有磁場(chǎng)的固體星球，前兩個(gè)是地球和水星。說(shuō)白了，還是因?yàn)檫@家伙夠大，內(nèi)核也比較大，內(nèi)部溫度也比較高，以至于內(nèi)核可以處于熔融狀態(tài)，也能形成發(fā)電機(jī)模式。所以，也會(huì)有自己的磁場(chǎng)。

相反，木衛(wèi)四就沒(méi)有磁場(chǎng)。其實(shí)木衛(wèi)四也就比木衛(wèi)三小了一點(diǎn)點(diǎn)而已。木衛(wèi)三號(hào)稱(chēng)太陽(yáng)系最大的衛(wèi)星，直徑有5240公里。比月亮和冥王星都要大，達(dá)到火星的3/4。因?yàn)檫@家伙個(gè)頭比較大嘛，所以伽利略號(hào)曾經(jīng)好幾次借助木衛(wèi)三的引力彈弓效應(yīng)來(lái)調(diào)整軌道。木衛(wèi)四的尺寸達(dá)到了水星的99%，直徑4800公里，是太陽(yáng)系的第三大衛(wèi)星，僅次于木衛(wèi)三和土衛(wèi)六。

在伽利略號(hào)拜訪木衛(wèi)四的時(shí)候，地面測(cè)控人員首次利用澳大利亞堪培拉測(cè)控站和加州的戈德斯通測(cè)控站聯(lián)合對(duì)伽利略號(hào)展開(kāi)監(jiān)控，而且還有帕克斯望遠(yuǎn)鏡支援，這兩個(gè)測(cè)控站形成了一個(gè)雙點(diǎn)陣列，地球和伽利略號(hào)的通信速率終于加快到了120bit/s，地面人員終于爽了一回，你別小看這120bit/s，這么多年來(lái)，地面和伽利略號(hào)的通訊速率只有可憐的12bit/s。原本高增天線設(shè)計(jì)指標(biāo)是132bps，因?yàn)樘炀€沒(méi)打開(kāi)，這個(gè)通信速度是一天也沒(méi)達(dá)到過(guò)?，F(xiàn)在傳照片，終于可以快一點(diǎn)了。

木衛(wèi)四的表面

地面人員終于看清楚了木衛(wèi)四的外觀樣貌，這家伙顏色比較黑，表面已經(jīng)嚴(yán)重風(fēng)華，所以才會(huì)這么黑。反倒是隕石坑的顏色要淺一點(diǎn)，畢竟下層的冰顆粒經(jīng)歷的高能粒子輻射比較少，顏色還比較干凈。

木衛(wèi)四的特點(diǎn)是滿(mǎn)臉麻子坑，堪稱(chēng)是太陽(yáng)系之最。它的表面幾乎可以說(shuō)是慘不忍睹，基本上就沒(méi)有什么好地方。這個(gè)家伙是四顆伽利略衛(wèi)星之中距離木星最遠(yuǎn)的。而且它被木星的潮汐鎖定了，一個(gè)面朝向木星，因此它是不存在內(nèi)部加熱的。所以，木衛(wèi)四的表面既沒(méi)有板塊運(yùn)動(dòng)，也沒(méi)有冰火山爆發(fā)。唯一能改變地形地貌的措施就是小天體的撞擊，撞一個(gè)坑就保留一個(gè)坑。千年萬(wàn)年坑還在。40億年以來(lái)，所有的滄桑都寫(xiě)在了臉上。由此可見(jiàn)，這個(gè)家伙的表面有多古老。

木衛(wèi)一到木衛(wèi)三這三顆盡管也被木星潮汐鎖定，但是這三個(gè)家伙互相之間是存在軌道共振的，互相之間的引力潮汐很明顯，因此足以加熱內(nèi)部。而且像木衛(wèi)三這種大家伙還自帶熱源。

木衛(wèi)四比木衛(wèi)三小不了多少啊，難道內(nèi)部就沒(méi)有形成金屬內(nèi)核嗎？你別說(shuō)，還真夠嗆。科學(xué)家們提出了一種說(shuō)法，和著名的“后期重轟炸期”有關(guān)系。

大概在41~38億年前，那個(gè)時(shí)代是個(gè)小天體到處亂飛的時(shí)代。我們要明白一個(gè)道理。我們今天看到的太陽(yáng)系一副歲月靜好，和諧安寧的樣子，早年前，太陽(yáng)系也有自己狂野的一面。

小天體到處亂飛的狂野年代

究其原因，一般認(rèn)為是木星和土星這二位不干好事。當(dāng)時(shí)的木星和土星恰好出現(xiàn)了軌道共振，木星轉(zhuǎn)兩圈，土星恰好轉(zhuǎn)一圈，這下就出大事兒了。小行星帶的很多小天體受到強(qiáng)烈的擾動(dòng)，開(kāi)始到處亂飛，大部分飛向外太陽(yáng)系，少部分扔錯(cuò)了方向，奔著內(nèi)太陽(yáng)系就來(lái)了。結(jié)果就把內(nèi)太陽(yáng)系的巖石行星打了個(gè)烏眼青。不過(guò)呢，這也因禍得福，彗星和小行星富含水分，這一砸就給干燥的內(nèi)太陽(yáng)系帶來(lái)了大量的水。

內(nèi)太陽(yáng)系為啥這么干燥呢？是因?yàn)榫嚯x太陽(yáng)太近了，像水啦，二氧化碳啦，都不可能凍結(jié)成固體，成為行星的建筑材料。只有在距離太陽(yáng)足夠遠(yuǎn)的地方，溫度才夠低，能夠讓水凝結(jié)成冰塊，才有條件成為天體的建筑材料。所以，你看木星的衛(wèi)星有好幾個(gè)大冰球，一個(gè)個(gè)的水都比地球多得多。太陽(yáng)系根本就不缺水，只是地球上水不夠多而已。地球已經(jīng)算是最好的了，其他那幾個(gè)巖石行星還不如地球呢。

扯遠(yuǎn)了，扯回來(lái)。反正后期重轟炸期就是一個(gè)小天體亂飛的時(shí)代。39億年前，木星的范圍內(nèi)也曾經(jīng)遭遇了很多小天體的撞擊?？茖W(xué)家們對(duì)這個(gè)事件進(jìn)行了模擬計(jì)算。發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)三和木衛(wèi)四可以說(shuō)是冰火兩重天。道理很簡(jiǎn)單，木星他老人家就是個(gè)吸塵器，大量的小天體都奔它去了。誰(shuí)離它近，誰(shuí)就跟著吃瓜撈唄。

木衛(wèi)三

木衛(wèi)四就好多了，人家畢竟離得遠(yuǎn)。雖然也挨砸，但是撞擊次數(shù)只有木衛(wèi)三的一半。另外，撞擊木衛(wèi)三的小天體速度更快，動(dòng)能更大。結(jié)果就導(dǎo)致了木衛(wèi)三挨砸接受到的總能量是木衛(wèi)四的3.5倍。

木衛(wèi)三和木衛(wèi)四形成初期都是灰塵與冰渣子的混合物。最開(kāi)始，他們形成的時(shí)候，內(nèi)部是不分層的，并不是我們現(xiàn)在看到的樣子。木衛(wèi)三挨了那么多撞擊，產(chǎn)生的熱量足以讓木衛(wèi)三的冰融化，更加容易出現(xiàn)分層，于是巖石顆粒就開(kāi)始往中心沉淀聚集。于是，慢慢的木衛(wèi)三出現(xiàn)明顯分層，最中心是鐵和和硫化鐵組成的核心，這里富集了大量的會(huì)自發(fā)衰變的重元素，這些元素在核心聚集，釋放的熱量也比較集中，而且這里也比較保暖，因此核心就開(kāi)始熔融了，起碼是部分熔融，導(dǎo)電的熔融物質(zhì)開(kāi)始對(duì)流，于是就產(chǎn)生了磁場(chǎng)。

木衛(wèi)四基本上沒(méi)這個(gè)過(guò)程。它的分異過(guò)程很慢，它的表面的確是有一層冰，下邊就是巖石成分，但是基本上沒(méi)產(chǎn)生高密度的內(nèi)核，放射性元素也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)聚集。這樣的結(jié)構(gòu)不利于保暖，撒熱也快，所以木衛(wèi)四基本沒(méi)有內(nèi)部能量來(lái)源，既沒(méi)有火山，也沒(méi)有地震。表面的狀態(tài)就一直保持挨砸的狀態(tài)，砸多少是多少。

木衛(wèi)四的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

但是，木衛(wèi)四有沒(méi)有地下海洋呢。應(yīng)該也是有的，因?yàn)楦鶕?jù)伽利略號(hào)的測(cè)量，木衛(wèi)四的導(dǎo)電性不錯(cuò)。冰的導(dǎo)電性很差，但是鹽水的導(dǎo)電性很好。所以，木衛(wèi)四冰層下也是有海洋的。液態(tài)水這一層是夾在兩層冰之間。另外，冰層下的固體內(nèi)核，其實(shí)也是壓縮狀態(tài)的巖石和冰。越往下，巖石越多，冰越少。

伽利略把木星最大的四顆衛(wèi)星都拜訪了一遍。還順便探測(cè)了幾顆小衛(wèi)星。包括木衛(wèi)五，木衛(wèi)十四，木衛(wèi)十五和十六。說(shuō)實(shí)話(huà)，木星的衛(wèi)星太多了，根本數(shù)不過(guò)來(lái)。

木衛(wèi)五

隨著伽利略號(hào)工作的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，電力開(kāi)始下降，相機(jī)也逐漸老化。說(shuō)白了木星周?chē)母吣軒щ娏Ｗ訉?duì)電子元器件的損傷都很厲害。到了2002年初，相機(jī)就已經(jīng)徹底不能能用了。這也就意味著伽利略號(hào)已經(jīng)快有走到生命的盡頭。早在60年代，卡爾薩根和科爾曼就聯(lián)合寫(xiě)過(guò)一篇文章，闡述地球生命污染的憂(yōu)慮。

還記得我們以前講過(guò)的勘測(cè)者3號(hào)月球探測(cè)器嗎？阿波羅12號(hào)的宇航員把勘測(cè)者3號(hào)上的一些設(shè)備拆下來(lái)，一起帶回了地球?；氐降厍蛞院?，在相機(jī)上發(fā)現(xiàn)了鏈球菌。這些鏈球菌在太空環(huán)境之中居然休眠了足足兩年。

所以，如果我們不在乎，任由伽利略號(hào)這種完成任務(wù)的探測(cè)器繞著木星轉(zhuǎn)，可是探測(cè)器終歸會(huì)受到各種天體的引力影響，萬(wàn)一墜落在某個(gè)衛(wèi)星上。伽利略號(hào)出發(fā)前可沒(méi)有消毒，這上頭保不齊帶著地球上的細(xì)菌或者病毒。這些生命體很有可能跟著探測(cè)器一起墜落到木星的衛(wèi)星山。

如果這些生命體在衛(wèi)星上開(kāi)始逐漸適應(yīng)，開(kāi)始繁殖擴(kuò)散。那麻煩就大了。我們?nèi)f一在這上面發(fā)現(xiàn)了生命，那么我們?nèi)绾闻袛?，這是本地土著，還是我們從地球上帶來(lái)的外來(lái)戶(hù)？我們說(shuō)不清了呀。

伽利略號(hào)沖進(jìn)木星大氣層（想象圖）

因此，為了避免以后得麻煩，探測(cè)器一律要做無(wú)害化處理，對(duì)伽利略號(hào)來(lái)講，墜入木星是最方便的，木星上不太可能有生命存在。那個(gè)高溫高壓的極端環(huán)境，足夠拿來(lái)消毒用了。2003年的4月14號(hào)，在這個(gè)不吉利的日子，伽利略開(kāi)始了最后一圈繞行。這次的軌道非常的扁長(zhǎng)，伽利略號(hào)幾乎是在2600萬(wàn)公里之外開(kāi)始向木星沖刺。這次沖刺是漫長(zhǎng)的，足足有5個(gè)月，在2003年的9月21號(hào)，伽利略號(hào)一頭扎進(jìn)了木星的南極部分，因?yàn)椴辉陉?yáng)面，伽利略號(hào)可以說(shuō)的在黑暗里沖進(jìn)了木星大氣。地面和伽利略號(hào)的信號(hào)聯(lián)系就此中斷。伽利略號(hào)就此完成了它最終的使命。

伽利略號(hào)還有一艘備用探測(cè)器，NASA在1983年的時(shí)候，曾經(jīng)打算用這個(gè)備份的探測(cè)器是執(zhí)行土星探測(cè)任務(wù)，但是后來(lái)還是專(zhuān)門(mén)研發(fā)了一套新的探測(cè)器，也就是卡西尼-惠更斯號(hào)。這個(gè)探測(cè)器我們以后再講。

1992年年，尤利西斯號(hào)探測(cè)器也曾經(jīng)拜訪過(guò)木星。尤利西斯號(hào)其實(shí)是個(gè)太陽(yáng)探測(cè)器。為啥要飛到木星這么遠(yuǎn)呢？因?yàn)橛壤魉固?hào)太特殊了，我們發(fā)射的探測(cè)器，一般都在黃道平面內(nèi)打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)?？墒侨绻芯刻?yáng)的兩極地區(qū)，就不能再黃道平面內(nèi)打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，軌道面就必須和黃道垂直。沒(méi)辦法，尤利西斯探測(cè)器為了實(shí)現(xiàn)變軌，就必須先借助木星巨大的引力拐個(gè)直角彎，硬掰90度。那干脆，就先到木星拜訪一次嘍。

尤利西斯探測(cè)器

尤利西斯探測(cè)器是美國(guó)和歐洲人合作的產(chǎn)物。本來(lái)叫做“奧德修斯”，歐洲人后來(lái)?yè)胶瓦M(jìn)來(lái)了，于是強(qiáng)烈要求把奧德修斯這個(gè)名字換成拉丁文，也就是尤利西斯，其實(shí)這兩名字是一碼事。1990年才發(fā)射，都是被挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)爆炸事故給耽誤的。

1992年，美國(guó)人發(fā)射了火星觀察者號(hào)，這家伙是個(gè)環(huán)繞火星運(yùn)行的探測(cè)器，主要工作就是給火星拍照片，同時(shí)測(cè)量高程，繪制精細(xì)地圖。順便記錄火星的氣候變化等等數(shù)據(jù)。

火星觀察者號(hào)探測(cè)器

可惜，這個(gè)探測(cè)器在快要到火星，還差3天路程的時(shí)候，突然失聯(lián)了，不知道哪里去了。根據(jù)后來(lái)的調(diào)查報(bào)告，可能是燃料罐破裂。噴出去的氣體導(dǎo)致探測(cè)器發(fā)瘋似的打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，于是探測(cè)器進(jìn)入了應(yīng)急模式，徹底關(guān)掉了無(wú)線電，于是這個(gè)探測(cè)器就再也救不回來(lái)了。

沒(méi)辦法，這次的任務(wù)無(wú)法完成，那任務(wù)就只能分?jǐn)偨o未來(lái)的探測(cè)器了。那美國(guó)還計(jì)劃發(fā)射什么探測(cè)器呢？我們下回再說(shuō)。