| amiferous |
2012-03-07 08:24 |
紫臺專家解剖“木衛(wèi)二”166公里厚冰水層中可能有生命
十多年來，科學家們對木衛(wèi)二興趣有增無減，原因是他們懷疑木衛(wèi)二很可能有生命存在。作為地球的“備用”星球之一，木衛(wèi)二也有蔚藍的大海，只是它的“陸地”被厚厚的冰層代替。 =, WW#tD
木衛(wèi)二的內部結構怎么樣？它有著什么樣的神秘面紗？經過半年多的研究，中科院紫金山天文臺研究員季江徽與其博士生晉升，重建了木衛(wèi)二的結構模型，提出木衛(wèi)二具有核、幔、殼層圈結構，內核可能由鐵（Fe）和硫化亞鐵（FeS）的混合體組成，并測算出木衛(wèi)二外部的冰水層可能厚達166公里。 ouO<un
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整個行星是如何組成的？ trAIh}Dj
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木衛(wèi)二和地球一樣是層圈結構，最中間是固體核，而后是幔，最外面是殼。 L,PD4H"8
季江徽說，依據伽利略探測器對木衛(wèi)二引力場的測量，相關研究者給出了木衛(wèi)二的內部結構模型——由內核、硅酸鹽幔和外部的冰水殼層組成。 Zwm2T3@e
有科學家認為，木衛(wèi)二的內核可能由鐵核組成，還有科學家認為由硫化亞鐵組成。 BH+@!H3 hf
“我們提出了一種新想法，或許木衛(wèi)二的內核是由鐵和硫化亞鐵混合體共同組成的�！奔窘照f。季江徽的團隊對木衛(wèi)二的內部結構進行了重新建模研究�！澳拘l(wèi)二的質量、體積、大小都是已知的，那么就可以推算出木衛(wèi)二的平均密度，從而建立模型。而后，通過質量方程、靜力學方程物態(tài)方程等，對壓力、密度等基本物理參數進行演算，可以計算出，模型的半徑和實際上木衛(wèi)二的半徑是否吻合。” |',$5!:0O
通過半年多的精密計算，季江徽的團隊得出在這個混合內核模型中，內核半徑為571公里，硅酸鹽幔厚達832公里，外部液態(tài)冰水層厚達166公里 （與木衛(wèi)二半徑1569公里基本吻合）。 8<X,6
據了解，核、幔和冰水層所占的質量比分別為12%、78%和10%。與完全鐵質內核的模型相比，液態(tài)冰水層所占的質量的比例高了2%左右。 w]Byl3}Gt
神奇行星觀測不到隕石坑還有“冰火山”噴發(fā)“木衛(wèi)二是木星的第四大衛(wèi)星，比月球稍小一些。是伽利略于1610年發(fā)現的四顆衛(wèi)星之一，離木星第二近，兩者相距約67萬公里�！惫h鏡觀測認為 ，木衛(wèi)二有一個含氧的稀薄大氣層。要知道，太陽系中擁有大氣的衛(wèi)星并不多，比如土衛(wèi)六、木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和海衛(wèi)一等。而木衛(wèi)二的秘密，可遠不止這些。 ?Gr2@,jlD
據美國國家宇航局“伽利略”號探測器觀測發(fā)現，木衛(wèi)二表面有很多彎曲的褐色條紋，就像茶葉蛋表面的裂縫一樣。讓科學家們感到好奇的是，除了一串串條紋外，木衛(wèi)二表面光滑得很，看不出什么被隕石撞擊過的痕跡。 PY{])z3N
“你看月球有很多隕石坑，地球上也有很多隕石坑，木衛(wèi)二作為太陽系的成員之一，肯定被飛來的小行星砸過，但這些傷痕，為何探測器觀測不到？很有可能是因為木衛(wèi)二有液態(tài)水。”季江徽說，撞擊之后，木衛(wèi)二內的水能很快補充上來，覆蓋隕石坑。“所以，過了一段時間，這些隕石坑跡就被自動‘修復’了，然后又變成冰，被覆蓋了。” 10`]&v]T
那么，是什么力量，讓木衛(wèi)二的冰變成了水？ x+B7r& #:
由于木星的引力很強大，木衛(wèi)二繞著木星運行的軌道幾乎成圓形，而且自轉和公轉的時間都差不多。不僅如此，木星對木衛(wèi)二的潮汐摩擦力，足夠可以使得木衛(wèi)二內部變熱，從而讓冰變成水，甚至變成“冰火山”�！氨鸵簯B(tài)水從木衛(wèi)二表面噴發(fā)，場面就像地球上的火山那樣�！辈贿^在引力作用下，這個冰火山并不會被甩出去。除了木星的潮汐摩擦力外，還有一種觀點認為，木衛(wèi)二深海中就有大量的熱能，足夠可以使得冰層融化。 G j9WUv[P
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木衛(wèi)一有真火山噴發(fā) IP3%'2}-
木衛(wèi)二噴的是冰火山，而木衛(wèi)一噴發(fā)的是真火山。據美國宇航局伽利略號探測器拍攝，木衛(wèi)一是整個太陽系中已知火山活動最為劇烈的天體，它的直徑還不到地球直徑的1/4，但是它所噴發(fā)的火山巖漿相當于地球上所有火山巖漿噴發(fā)總量的100倍以上。在木衛(wèi)一的地表之下約30~50公里深處存在一個厚度約為50公里的熔巖海洋。在木星的潮汐摩擦力下，木衛(wèi)一不斷地有火山噴發(fā)。 c( 5r
專家解密 ~o?(O1QY
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液態(tài)水里會不會有生物？ U5! T-o;3}
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美國宇航局發(fā)現，木衛(wèi)二的地表冰層下方大約3公里處，有巨大的咸水湖泊。這個被冰覆蓋的“藍色海洋”，是科學家們的興奮點，被認為可能具有潛在的生命孕育所，同時也被認為是除了地球之外太陽系中最適合生命生存的環(huán)境之一。前不久，潛水科學家在巴哈馬群島的三個藍洞海洋深淵中，發(fā)現了微生物熱區(qū)，其中多數微生物都是新物種，它們能夠以硫化合物為食。 IJz=SV
據介紹，巴哈馬群島最深的藍洞“迪安洞”深202米，最早期的排水口形成于冰河時期，當時海水都以冰水形式存在，從而導致海平面比現今下降大約122米。該時期的淡水雨侵蝕著沿海石灰?guī)r形成洞穴，當地球氣溫再度升高以及海平面上升，多數石灰?guī)r洞穴倒塌并填充滿海水。在現今的藍洞最深處缺少氧氣，陽光僅能抵達海面。少量的高密度淡水經常覆蓋藍洞的鹽水，兩種形式的水在這個相對隔離的環(huán)境出現混合。這種環(huán)境狀況意味著藍洞脫離了生物和食物多樣性。然而在不適宜生物存活的海底也具有復雜的生態(tài)環(huán)境，其中包括：蝦、水棲螨蟲、橈腳類動物和其他甲殼類動物，以及很多奇特的生物。 }US^GEs(
木衛(wèi)二上的情形也差不多，專家們推測，或許木衛(wèi)二的海洋中也有某些奇特生物。而且，探測器伽利略號在距木衛(wèi)二上空400千米掠過時，曾收到其冰層下發(fā)出的吱吱叫聲。 0'Y'K6hG`
經科學家們分析研究，這種叫聲與地球海洋中海豚發(fā)出的聲音相似，誤差率僅為0.001%。科學家們推測，如果木衛(wèi)二上真的有生命，它們最有可能與地球上的海豚相似。 1GA$nFBVC
小機器人[19.89 -0.40% 股吧 研報]將穿冰層“下海”未來將如何展開科學探測？ 64jFbbd-/
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據了解，季江徽等人對木衛(wèi)二內部結構的重建，對未來木衛(wèi)二的探測很有幫助�！叭绻麑硪判C器人去探測，小機器人得鉆到多深才行？這樣的演算很有幫助�！睂＜艺f。未來，中國有沒有計劃對木衛(wèi)二進行探測？季江徽一直笑而不語。他說，火星距離地球是1.52個天文單位，探測器從地球抵達火星需要9-10個月，按此推算探測器從地球抵達木星至少需要五六年的時間。而且，需要借助其他行星的力量才能飛抵木星。 PW)Gd +y
盡管飛往木星難點多多，但依然擋不住科學家們探測它的腳步。 V
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