人類喜歡將地球叫做“藍星”,并且一直為地球有著廣闊的海洋而驕傲。可是事實上,咱們可能并不是太陽系內(nèi)唯一有液態(tài)水的天體,尤其是在距離太陽較遠的一些地方,存在著一些“冷凍之星”。
海洋占地球表面面積的71%
比如咱們今天要介紹的木衛(wèi)三,科學(xué)家認為它才是太陽系的“超級大水庫”,地球上的水量連它的零頭都沒有。
那么,木衛(wèi)三真的有這么廣闊的海洋嗎?那里的海是否與地球上的一模一樣?
伽利略號拍攝的木衛(wèi)三
大家都知道,木星作為太陽系內(nèi)的“老大哥”,不僅有著突出的體格,就連身邊“小弟”的數(shù)量也遠超于其他行星。
沒錯,截至2019年年底,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了它周圍有著79顆衛(wèi)星,而木衛(wèi)三雖然不是離它最近的那一顆,卻是個頭最大的那一顆。
在太陽系內(nèi)衛(wèi)星體型排名當(dāng)中,木衛(wèi)三輕松就摘得了桂冠,并且這家伙的直徑竟然比水星還要大。雖然質(zhì)量只有水星的一半,但它若是多年前不被木星捕捉,說它能加入太陽系的行星家族,想來也沒什么問題。
木衛(wèi)三與其他天體的大小對比圖
當(dāng)然,木衛(wèi)三的神奇之處可不止是體型,因為這家伙還是人類目前在太陽系當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的唯一一個有“磁圈”的衛(wèi)星。
這意味著,木衛(wèi)三可能擁有一個和地球一樣的內(nèi)核,然后由內(nèi)向外散發(fā)出磁場,如果這個磁場足夠強,那么木衛(wèi)三上的生命可能也鮮少會受到宇宙輻射的攻擊。
木衛(wèi)三的極光帶震蕩現(xiàn)象
而在有了龐大體型和磁圈的加持下,木衛(wèi)三的存在就更讓人們好奇了,人類先后派出了不少探測器造訪木衛(wèi)三,比如先驅(qū)者10號以及已經(jīng)飛入星際空間的“旅行者兄弟”。
它們雖然傳回的資料較少,但還是證明了木衛(wèi)三的體型要比土衛(wèi)六大。
肩負人類希望的宇宙探測器
當(dāng)然,貢獻最大的還是伽利略號,它在進入木星軌道之后,曾多次飛掠木衛(wèi)三,最近的一次距其表面只有264千米。不僅如此,它還發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)三有一個特別之處,那就是它有著廣闊的“地下海洋”。
那么,木衛(wèi)三上的海洋到底有多大呢?
宇宙中的伽利略號探測器想象圖
咱們在上文中介紹木衛(wèi)三的時候提到,它的塊頭很大,質(zhì)量卻只有水星的一半。按照這種情況來說,木衛(wèi)三的體重應(yīng)該很輕,可是為什么又說它是太陽系的“超級大水庫”呢?
首先從木衛(wèi)三的構(gòu)成來看,它的平均密度為1.936克/立方厘米,這種密度說明它身上的巖石和水的體量是差不多的。當(dāng)然,這里的水并非全是液態(tài)水,而是基本以固態(tài)冰的形式存在,這些冰體的質(zhì)量占其總質(zhì)量的46%以上。
木衛(wèi)三的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
其次從木衛(wèi)三的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看,除了有著一個半徑在700米左右的內(nèi)核以外,剩下的就是冰體組成的外殼或者硅酸鹽質(zhì)的地涵了。
此前哈勃望遠鏡對木衛(wèi)三的極光光譜進行了觀察分析,發(fā)現(xiàn)這家伙的海洋最少也有400千米。后來更多的科學(xué)家表示,這個400千米深的海洋可能只是我們看到的“第一層海洋”,在這之下還存在著兩層海洋,它們就像千層餅一樣,中間隔著冰層。
美國探究天文學(xué)大學(xué)協(xié)會執(zhí)行副主席海迪·哈梅爾說:“哈勃太空望遠鏡的觀測已經(jīng)證明了木衛(wèi)三表面下有一片咸水海洋,未來“木星的冰衛(wèi)星探測者”進入其軌道之后,會有更多令人激動的新發(fā)現(xiàn)。”
木衛(wèi)三的冰層結(jié)構(gòu)示意圖
在這種情況下,木衛(wèi)三的海洋深度應(yīng)該能超過1000公里,水量可以達到150億立方千米。如果這是真的,那么地球上的水量連它的零頭都沒有。
當(dāng)然,對于木衛(wèi)三海洋的這種獨特之處會將海洋變成什么樣,科學(xué)家認為每一層海洋的體積、成分、溫度都可能有所不同。倘若你乘著可以直達木衛(wèi)三核心的電梯,那么沿途就能夠看到“各式各樣”的海洋。
木衛(wèi)三的海洋結(jié)構(gòu)示意圖
除此之外,由于木衛(wèi)三的表面的平均溫度為零下174攝氏度左右,所以它表面的冰體可能與我們想象的“冰”還有一些差異。
簡單來說,其上的冰可能更加的堅硬,并且還更厚,所以說這些冰層就像是地球地殼的巖石一樣。
不過雖然有著目前在太陽系中發(fā)現(xiàn)的最大海洋,卻不意味著木衛(wèi)三上就有生命了,因為存在流動水源只是宜居環(huán)境的一個標(biāo)準(zhǔn),如果其他地方不達標(biāo),那么想讓生命誕生也是很困難的。
人類眼中的外星生命
值得一提的是,其實除了木衛(wèi)三以外,太陽系當(dāng)中還有許多的地方也有海,就讓我們一起來看看吧!
首先咱們來說說木衛(wèi)三的好兄弟木衛(wèi)二,這顆代號為歐羅巴的衛(wèi)星,可以說是近些年人類最為關(guān)注的衛(wèi)星之一了,甚至還根據(jù)它的現(xiàn)有情況加以想象,拍攝了科幻片《木衛(wèi)二報告》。
作為同樣表面滿是寒冰的木衛(wèi)二,它的海洋也特別的深。當(dāng)然其表面也是厚厚的冰層,而底部的海洋據(jù)推測少說也有100到200千米深,這對比目前地球海洋的最深處馬里亞納海溝來說,確實是“深不可測”了。
伽利略號拍攝的木衛(wèi)二
當(dāng)然木衛(wèi)二的海洋更受關(guān)注的原因是,其內(nèi)部活動十分活躍,就像是地球一樣,木衛(wèi)二的海底也有不少火山。這些火山的噴發(fā)不僅能讓水維持液態(tài),還會帶去大量的元素,這些東西可能會使“初始生命”誕生。
比如說此前科學(xué)家在探索南極冰下湖的時候,就發(fā)現(xiàn)其中有不少單細胞生物。在陽光不可傳透的冰層深處,這些生物應(yīng)該就是以海底火山帶來的物質(zhì)為食的。
如果木衛(wèi)二海洋當(dāng)中的情況和南極冰下湖一樣,那么我們在去木衛(wèi)二看海的時候,確實有機會偶遇“外星生物”。
木衛(wèi)二的結(jié)構(gòu)示意圖
其次就是曾與木衛(wèi)三有過體型之爭的土衛(wèi)六,作為土星衛(wèi)星中最大的一個,土衛(wèi)六的海洋從表面上來看和地球海洋差異不大。不過由于土衛(wèi)六的重力有限,并且其海洋基本是由甲烷、乙烷構(gòu)成的,所以當(dāng)你跳入水中就很難浮起來了。
土衛(wèi)二就不一樣了,這個太陽系中最亮的衛(wèi)星,不僅有海洋,還有著壯觀的“噴泉”。此前美國的卡西尼號在造訪這里的時候,就發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)二上有明顯的裂紋,而這些裂紋中一直都有噴泉冒出來。
土衛(wèi)二的間歇泉
總的來說,距離太陽越遠的衛(wèi)星或者行星,它們能夠吸收到的熱量是極為有限的,在這種情況下它們就會變成“冷凍之星”。不過,按照人類對液態(tài)水的要求來看,既寒冷又沒什么內(nèi)部活動的天體,顯然不符合我們的“看海”需求。
為了能夠盡早發(fā)現(xiàn)這些冷凍之星的內(nèi)部到底有沒有海洋,未來人類將會啟動更多的探索計劃,比如此前就有專門針對木衛(wèi)三的“軌道器探索計劃”。
朱諾號拍攝到的木衛(wèi)三近照
木衛(wèi)三的軌道器探索計劃的唯一目標(biāo)就只有木衛(wèi)三,并且此次探索需要完成五個目標(biāo)。
第一就是觀察木衛(wèi)三海洋、深層內(nèi)部的狀態(tài)以及其他地質(zhì)特征,第二就是探究其大氣層基本構(gòu)成,第三則是監(jiān)測太陽風(fēng)對其的影響,第四是在諧振軌道上觀察木衛(wèi)四和木衛(wèi)一,最后就是研究木衛(wèi)三在木星系統(tǒng)內(nèi)與其他衛(wèi)星的相互作用。
木衛(wèi)三的完整地圖
總之,在木衛(wèi)三有著廣闊海洋的基礎(chǔ)下,未來人類對它的探索肯定會愈加頻繁。不過,雖然水量很多、海也很深,但是依舊是咸水,所以現(xiàn)階段想要利用應(yīng)該是不可能的。不過,人類依舊會將其當(dāng)成珍貴的“后備資源”。