木卫二是“宜居星球”吗，NASA发射“欧罗巴快船”一探究竟

科技日报记者 张梦然

在木星那引人注目的外表和体积映衬下，木卫二（也称欧罗巴）看起来过于单调——它表面灰白，像破旧台球厅里一颗磨损的台球。然而仔细观察，这颗木星的第四大卫星，内部深处闪烁着迷人的光芒。

这是因为木卫二冰层下，很可能隐藏着一个巨大的全球性海洋，推断其水量是地球上的两倍。木卫二一直吸引着所有天文学家，这里，可能就是他们一直在寻找的“宜居星球”。

木卫二是否真的具备生命存在的条件？现在，人们启程开始寻找答案。

北京时间2024年10月15日凌晨，美国太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰重型火箭从肯尼迪航天中心腾空而起，将名为“欧罗巴快船”的探测器送入空中。这颗探测器到达木卫二需五年半时间，预计于2030年4月抵达。

“欧罗巴快船”艺术图。

50亿美元，NASA史上最大星际探测器

“欧罗巴快船”是NASA为行星任务所开发的有史以来最大探测器，也是一艘价值50多亿美元的探测器。其太阳能电池阵列展开时跨度超过30米，发射时重量接近6000千克。探测器由24个引擎提供动力，将对木卫二进行近50次飞越。

它会近距离观察这颗卫星的地质和化学性质，如果幸运的话，将能发现宜居性的明显特征。这项任务已筹备了几十年，此前研究提供的信息，让我们知道这颗卫星冰冻的外壳里藏了着什么，但也留下了更多“诱人的线索”，以及更大可供发掘的空间。

揭开这些秘密，正是“欧罗巴快船”的任务目标。如果像科学家们猜测的那样，蒸汽羽流是从木卫二表面喷发出来的，它甚至可以从中抽取水样。

探测器设计的初衷，并不是寻找生命的直接证据（譬如细菌细胞）。但进展表明，它出发前已有能力做到这一点。“有了‘欧罗巴快船’，我们真的进入了天体生物学的新阶段。”该任务的项目科学家山姆·豪威尔说。

喷气推进实验室正在建造“欧罗巴快船”。

“欧罗巴快船”配备的各项仪器。

曾几何时，没人能想到它有液态水

1610年，天文学家伽利略首次发现了围绕木星旋转的四颗卫星，其中一颗就是令人着迷的木卫二。时至今日，我们已经知晓木星拥有超过90颗卫星，但木卫二依然以其独特的魅力脱颖而出：它的表面几乎不见陨石坑，冰冻的外表下隐藏着一个充满活力的世界，地质活动频繁地重塑着其面貌。

作为木星内侧的卫星之一，木卫二不断地经历着来自巨大行星的强大引力拉扯。这种力量随着它在椭圆轨道上周期性地接近和远离木星而变化，导致内部物质也被反复压缩与释放，产生了潮汐加热效应。但直到20世纪90年代NASA发射的伽利略探测器近距离探访了木卫二后，人类才真正开始理解这一现象背后的深意。

木卫二的红色条纹。

最初，科学家们并未预料到，在距离太阳如此遥远（超过7.5亿公里），平均温度低至-160°C的地方，竟然可能存在液态水。

然而，当伽利略号探测器发现木卫二上存在次级磁场时，这一切都改变了。新发现强烈提示木卫二的冰层之下可能蕴藏着一片富含盐分的海洋——正是由于潮汐加热的作用，这片海洋才能保持液态而不至于冻结成冰。“这样的结果完全出乎所有人意料。”任务团队凯瑟琳·克拉夫特博士如是说。

更令人兴奋的是，后续研究表明，木卫二或还具备支持生命存在的所有必要条件：不仅有温暖的咸水海洋，还有由木星辐射提供的化学成分及能量来源。

“这片海洋很可能为原始生命的孕育提供了理想的环境，类似于地球上深海热泉周围的生态系统，那也被认为是地球最早生命形式出现的地方。”该任务科学项目副主管邦妮·布拉蒂解释道。

这些惊人的发现，让人们对探索宇宙中其他潜在宜居世界充满了无限憧憬。

寻找宜居世界，但并不寻找生命

为完成使命，“欧罗巴快船”携带了摄像机、光谱仪、热成像仪、冰穿透雷达、磁力计等传感器，尽力收集有关这颗星球内外部的一切。

木卫二上的混沌地形。

科学家相信，地球生命化学反应的基础，也可能出现在木卫二内部。但在木卫二上，还原化学反应可能发生在海底，由咸水的相互作用引起；而氧化化学反应可能发生在表面，由辐射与水或硫相互作用引起。

这就是为什么科学家如此热衷于研究它那被称为混沌地形的表面——这些地形看起来几乎像是被巨人移来挪去的冰山，而这恰恰可能是液态水靠近地表导致的。

这也是为什么木卫二的羽流如此令科学家着迷——它们可以让人们直接“看到”这里发生的化学反应。如果水从地下喷涌而出，进入周围的大气，“欧罗巴快船”还将有机会“品尝”到它。

但这一切并不意味着，人们就能找到生命的证据。“这不是生命探测任务。”对此，团队所有参与者观点一致，“相反，它正在寻找一个可能存在生命的宜居环境。”

尘埃、冰、气体，对于“欧罗巴快船”先进的分析仪器来说，木卫二就是天堂，每一颗颗粒都可能得到剖析，然后告诉地球上等待的人们，这里究竟有什么。

（图片来源：NASA/加州理工学院喷气推进实验室/SETI研究所）