第243章 冰下

    华枫了解到木卫二上的喷泉可能类似于土星的卫星土卫二上的喷泉，土卫二上的喷泉是从非常狭窄的裂隙中逃逸出的高压水汽排放所致。不过木卫二上的重力比土卫二大12倍，因而木卫二的喷泉不会像土卫二那样大部分逃逸到太空中，而是喷发到201千米的高度时落回木卫二表面。

    长久以来，许多科学家认为木卫二是太阳系中除地球外最有可能存在生命的星球，这是因为在木卫二表面冰层下隐藏着一个巨大海洋，而有液态水就有可能存在生命。美国航天局2013年12月11日还宣布，在木卫二表面首次发现了黏土型矿物，这意味着木卫二可能存在对形成生命至关重要的有机物。

    木卫二表面为数不多的几个大形的撞击坑就是支持“厚冰”模型的最佳证据。最大的一个撞击坑被若干同心圆圈所环绕，坑内被新鲜的冰填充得相当平整。以此为基础再结合对潮汐力所生成的热能的估算，所推测出冰壳厚度在10到30千米之间，这就意味着冰下的海洋可能深达100千米。

    伽利略号轨道飞行器还观测到，木卫二在通过木星巨大的磁场时自身会产生一个强度呈周期性变化的弱磁场（其强度与木卫四接近，约为木卫三磁场的四分之一）。有猜测认为，冰下咸水海洋中的极性离子是该磁场的成因。

    另有光谱分析的证据表明，木卫二表面裂痕中微显淡红色的物质有可能是从冰下渗出的海水挥发后沉积下来的盐（比如硫酸镁），硫化氢也是这一现象的一个合理的解释。但是，由于这两种物质的纯净物都是无色或白色的，别的一些物质也被用于解释淡红色的成因，比如含有硫磺的混合物等。

    木卫二上的喷泉可能类似于土星的卫星土卫二上的喷泉，土卫二上的喷泉是从非常狭窄的裂隙中逃逸出的高压水汽排放所致。不过木卫二上的重力比土卫二大12倍，因而木卫二的喷泉不会像土卫二那样大部分逃逸到太空中，而是喷发到201千米的高度时落回木卫二表面。

    长久以来，许多科学家认为木卫二是太阳系中除地球外最有可能存在生命的星球，这是因为在木卫二表面冰层下隐藏着一个巨大海洋，而有液态水就有可能存在生命。美国航天局2013年12月11日还宣布，在木卫二表面首次发现了黏土型矿物，这意味着木卫二可能存在对形成生命至关重要的有机物。

    木卫二的质量太小，以至于木星的其他卫星的引力严重影响到它。在木星和木星其他卫星的引力牵引下，在木卫二上出现了潮汐摩擦力，使木卫二升温，从而使冰和液态水从木卫二表面喷发，场面非常壮观。就像地球上的火山那样，只不过，木卫二上的冰火山喷发的是冰和液态水。

    木星的第一颗卫星上有火山，而第二颗卫星木卫二上却有冰川，与木卫一截然相反，这使科学家们感到困惑不解。木卫二是一个宁静的世界。它的地势非常平坦，最高的丘陵才50米。它的表面覆盖着一层晶莹剔透的冰层。

    科学家收到了宇宙探测器“旅行者”2号发回的照片，通过研究，推测木卫二有一个带冰壳的固体核心，而且在冰壳和核心之间，可能有一层液态水。正是这样的构造，形成了木卫二平坦的地形，并使它承受了陨石以及小行星的撞击而不变形。天文学家史蒂文森等人计算了木卫二的热耗散，证实在核心和冰壳之间确实存在一个液态水层。他们通过几种不同模式的实验，得出了木卫二在25千米深的冰层下，存在着一个地下海洋的结论。

    美国航宇局伽利略号木星探测器最新发回的图像表明，木星的卫星木星二上有大量的液态水，它表面上的冰幔只有1～2公里厚，并有内部火山热源存在。这是迄今为止关于某个地外天体上有液态水存在的最强有力的证据，也增大了人们搜寻到地外生命的可能性。如果木卫二真如科学家们设想的那样还存在着有机化合物，那么它就满足了生命存在的条件。

    伽利略探测器在离木卫二仅586公里处飞过时拍摄的照片显示，似乎有是一些冰山漂浮在被冰覆盖的海面上。这些冰山最大的有13公里宽，可以明显地看出是从带沟槽的地带上断裂下来的。

    科学家们对于照片上的特征与地球北极区照片的相似程度感到吃惊。伽利略早先发回的图像曾表明木卫二有表面运动现象，但运动特征的尺度约有80公里，可能归结于无液体参与的板块运动。这次发现的冰山是漂浮在液体上，而不是在具有可延性的地幔上。

    从冰山投下的阴影可以算出它们比周围的冰海高出100～200米。假定同地球上一样，冰的密度比液态水低约10%，那么冰山约90%的部分应在冰面以下。这就是说，冰山的厚度应在1～2公里。

    在照片上这片冻结的海面上只找到了两处撞击坑，说明这里的形成年代可能还不到100万年。这增加了这片区域是新形成的、还存在液态水的可能性，而且这种现象在木卫二的其它地方可能也存在。

    新发现的证据表明，木卫二的整个表面年轻几个数量级。估计是利用分辨率不足1公里的大范围图像，根据大型撞击坑（直径约10公里左右）的数目做出的，但某些这种“撞击”坑的近视图像显示它们实际上是由木卫二内部现象引起的表面再造过程形成的。例如，在70米分辨率的近视图像上看得很清楚的一个多边形凹陷在大范围图像上就被错认为是一处撞击坑。

    高分辨率还使得研究人员能够数出数量较多的小型撞击坑（直径0.1～1公里）的数目，这些数据使撞击坑尺寸/密度分布比按10亿年表面寿命估计的数值低3个数量级。这意味着该卫星的某些区域比原来估计的年龄低1000倍。要把撞击坑数目转化为木星表面年龄数据不是件容易的事，原因是人们对木星附近流星通过量的了解不像对地球附近那样充分。

    美国宇航局发现在木星的卫星——木卫二的冰层下方存在一个巨大的咸水湖泊，其水量大致相当于北美地区著名的五大湖的水量总和。

    这个新发现的湖泊位于木卫二的地表冰层下方大约3公里处，它代表了太阳系中人类发现的最新一处潜在的生命孕育所，同时也被认为是除了地球之外太阳系中最适合生命生存的环境之一。

    科学家利用伽利略号探测器拍摄的图像与地球上高纬度冰山漂浮地区和冰盖地区图像进行对比分析，初步证实“混杂地貌”(由伽利略号探测器所拍摄的图像上那些曾经让人困惑的两个大致呈现圆形，似乎崎岖不平的区域)是漂浮的冰山相互碰撞形成的无规则聚合体，但是要想进一步确认这一发现，科学家们还需要更加详尽的数据，这就需要借助携带有能够穿透冰层雷达的探测器进行近距离观察。美国宇航局正在考虑在2022年之前发射一艘这样的飞船，携带专门设备抵近木卫二展开考察。

    木卫二的冰层下方可能还存在更多其它未被发现的湖泊。考虑到这些冰下湖的上覆冰层在某些地区可能比较薄，厚度仅有数十米，这就为未来探寻这些湖泊中潜在的生命迹象提供了很大的便利。这种较小的冰层厚度可能意味着未来或许将有更多的机会可以在这里着陆，并获得来自这些冰下湖的沉积取样用以研究。

    木卫二是不是像木卫一一般被引潮力“摩擦”加热？多少程度？是不是在冰下隐藏了什么火山作用呢？据英国有关媒体报道称，为了更深入地研究这颗木星的天然卫星，科学家们还计划发射探测器前往木卫二进行近距离观测研究。

    科学家们之所以对木卫二存在着浓厚的研究兴趣，是因为他们认为木卫二厚密的冰层底下存在着大量的液态水。美国科学家们绘制出的这张木卫二地质图将帮助科学家们更多地了解这颗卫星的地质演化史和确定今后对其进行深入研究的基本方向。这张地质图是科学家们依据“伽利略”号和“旅行者2号”探测器获取的资料绘制的。

    众所周知，1998年-2003年，“伽利略”号和“旅行者2号“分别对木星及其卫星进行了较近距离的探测研究。根据获取的资料科学家们推断称，木卫二表面的地质历史相对年轻但富于变化，同时木卫二上很少有火山活动。它上面存在的诸多巨型裂谷很可能是木星强大的引力所致。据亚利桑那大学行星地质学教研室主任劳恩-格里利表示，绘制木卫二地质图最大的困难在于科学家们是否信任探测器发回的有关探测资料。

    “旅行者-2”号探测器所拍摄的木卫二表面照片清晰度为每像素2公里。而“伽利略”号在围绕木星及其卫星飞行时所拍摄的照片清晰度可达每像素12.6-0.23公里。在绘制这张木卫二地质图时科学家们综合了这两枚探测器提供的数据资料。

    认为木卫二上存在有关生命的科学家们还持有这样的观点，木卫二拥有生命诞生所必需的一切条件，那就是它上面存在着液态水、丰富的能源(主要指木星的强大引力)和有机化合物。如果木卫二上真存在生命，那么这些生命将类似于地球深海热水条件下生存的有机体。2015年后科学家们将向木星及其卫星发射一枚专门的探测器。

    劳恩-格里利和来自美国局喷气推进实验室的罗伯特-帕帕拉尔多将率领数十名天文专家来研究如何去探测木星系统，包括探测器沿怎样的飞行轨道飞行、将搭载哪些科研仪器和设备等。科学家们还希望向木卫二发射一枚配备有机器人的探测器，以便于能够深入木卫二冰层以下研究其地下水。不过，这一想法实施起来非常困难，因为木卫二表面覆盖的冰层可能达20公里厚。

    据英国科学家们约翰-扎尔涅茨基称，欲研究木卫二必须得先发射轨道探测器以探知冰层以下到底是什么，然后再利用其它探测器去探个究竟。