火星之后，去木星地盘上找生命

　　北京时间8月6日，耗资25亿美元的美国“好奇号”探测器成功降落火星，对这颗红色星球是否适宜生命存活展开了新一轮的探索。<p>　　</p><p>　　不过在太阳系中，火星并非寻找地外生命的唯一希望。综合考虑生命生存所需的基本元素、热量、液态水，以及相对稳定的环境等条件，更遥远的木星轨道上还有其他有力候选者。</p><p>　　</p><p>　　1610年，天文学先驱伽利略用自制望远镜发现了木星的四颗卫星，这也是人类首次得知除地球外的其他行星也有“月亮”。四百年来，已有66颗木星卫星被发现，四颗伽利略卫星在其中依然鹤立鸡群，也都是整个太阳系里数得着的大卫星。</p><p>　　</p><p>　　当然，木星自己更是太阳系行星中的巨人，体积足有地球的1321倍，质量是其他七大行星总和的2.5倍还多。在拉丁文与英文中，木星被称为“朱庇特”，即希腊神话中众神之王宙斯的罗马名字。现实中，木星与其卫星则构成了一个独特的系统，被天文学家誉为“小太阳系”。宙斯是个风流倜傥、艳遇无数的神，四颗伽利略卫星也都以和他“有染”的美人命名。</p><p>　　</p><p>　　上世纪70年代以来，共有6个探测器到达过木星轨道，尤其是美国“伽利略号”从1995年起连续工作了8年，今天人类对“四大美人”的了解主要来自于它。其中三颗具有丰富的液态水，也尤为吸引天文学家的目光。</p><p>　　</p><p>　　<strong>木卫二：冰海公主</strong></p><p>　　</p><p>　　木卫二芳名“欧罗巴”（Europa），即希腊神话中被宙斯诱拐的腓尼基公主，今天欧洲大陆的名字就源自这段传说。它也是目前除火星外，太阳系中存在地外生命呼声最高的一颗星球。</p><p>　　</p><p>　　木卫二是四颗伽利略卫星中最小的，直径3121千米与月球相仿，外表却迥然不同。木卫二的表面有数量众多、不断变化的裂缝，不过总体上仍非常光滑、明亮，既缺乏陨石撞出的环形山，也没有内部地质运动产生的火山。这暗示着，它的表面并不是陆地，而是厚厚的冰层。</p><p>　　</p><p>　　像地球一样，木卫二也分为核、幔、壳三层结构。今年年初，中国科学院紫金山天文台研究员季江徽的研究团队根据“伽利略”探测器的数据，分析木卫二的引力场后认为，其最外部的海洋和冰层共166公里厚，质量则占到整颗星球的10%。也就是说，木卫二上的水总量多达4.8亿亿吨，是地球的3倍以上！</p><p>　　</p><p>　　远离太阳的木卫二寒冷无比，表面平均只有约零下170摄氏度，液态水是如何形成的呢？这要归功于木星强大的引力场，它产生的潮汐力可以成为木卫二内部的热量来源，同时在表面冰层“撕”出裂缝，乃至形成喷发的“冰火山”。再加上木卫二内核可能也有放射性元素衰变释放热量，从而能在地幔与冰层之间维持一个液态水世界，为生命诞生提供条件。</p><p>　　</p><p>　　近几十年来，科学家在地球深海海底发现了一种无需阳光的生态系统——热液喷口，各种微生物和鱼、虾、蟹、蠕虫等完全依靠地球内部释放出的热量和养分，食物链低端的部分细菌甚至无需氧气。科学家认为，木卫二海底也可能存在类似的热液喷口生态。</p><p>　　</p><p>　　<strong>木卫三与木卫四：迥异“双胞胎”</strong></p><p>　　</p><p>　　木卫三“甘尼米德”（Ganymede）以被宙斯掳走、后成为众神侍者的美少年命名（就是十二星座中的水瓶座，也是伽利略卫星中唯一以男性命名的），以5268千米的直径成为太阳系中最大的卫星，也超过水星；木卫四“卡利斯托”（Callisto）则是一名被宙斯强暴的仙女，后被嫉妒的天后赫拉变为一只熊，也就是大熊座，直径约4821千米。</p><p>　　</p><p>　　这两颗卫星大小相近，都由水冰与岩石构成，都可能有液态水构成的地下海洋，以及稀薄的大气，但除此之外差异明显：木卫三地貌更年轻，内核和地幔分层清晰，而且是太阳系中唯一有磁场的卫星。木卫四的表面则像月球一样密密麻麻遍布陨石坑，内部也是乱七八糟混杂一团。</p><p>　　</p><p>　　今年1月发表在《自然》上的一项研究认为，这两颗卫星在成长中分道扬镳，是因为木卫三“挨打”更多——木星的质量大、引力大，能像吸尘器一样吸引来自太阳系边缘的彗星撞击自己，其中一部分彗星也会撞在卫星上。木卫三离木星较近，受撞击的概率更高，彗星撞击时的动能也更大，于是被“修理”出了一个由放射性物质组成、更活跃并能散发热量的内核。</p><p>　　</p><p>　　正是因为内部热量较多，科学家认为木卫三上存在生命的希望更大一些。不过“伽利略号”的观测表明，覆盖其地下海洋的冰层可能比木卫二还厚，达200千米，是地球南极冰盖平均厚度的80多倍。</p><p>　　</p><p>　　木卫四也有自己的长处：它离木星比其他三颗更远，受到的辐射较少，引力也最低，因此被视为未来人类开发木星系统的最佳基地。</p><p>　　</p><p>　　<strong>木卫一：狂暴星球</strong></p><p>　　</p><p>　　木卫一是离木星最近的伽利略卫星，直径3630公里，略大于月球，其名“伊娥”（Io）是一位河神的女儿。宙斯占有她后为欺骗赫拉而把她变为小母牛，但赫拉仍对她百般折磨，一直追到埃及才让她恢复人形。直到20世纪末科学家才知道，以如此柔顺可怜的女子命名的木卫一，却是太阳系行星和卫星中最“狂暴”的。</p><p>　　</p><p>　　1970年初，美国“旅行者号”探测器传回资料显示，木卫一表面至少有数百个火山口，其中一些仍然活跃，喷发出硫磺、二氧化硫和硅酸盐等物质，喷发物可高达500千米，落地后形成了红、黑、白等斑斓色彩。数千米高的火山，炽热的硫湖，数百千米长的熔岩流，迄今仍不断改变着木卫一的面貌。</p><p>　　</p><p>　　与太阳系的其他卫星相比，木卫一的内部成分与地球最为接近。但其火山的主要能量并非来自内部，而是因为这颗卫星的轨道非常特殊，能与木卫二、木卫三发生共振，同时还受到木星的巨大潮汐力影响，星体不断发生剧烈的扭动、变形，从而产生强烈的地质活动。</p><p>　　</p><p>　　活跃的火山、硅酸盐为主的岩石、外加稀薄的大气层，这些都与地球形成初期的情况非常相似，只是由于过度蒸发而只有极少的液态水。加之木卫一的星体表面和大气层完全处于木星的强烈磁场“蹂躏”之下，辐射水平非常高，因此目前认为木卫一基本不适合生命存活。</p><p>　　</p><p>　　</p><br />