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欧洲航天器“木星冰月探测器”(JUICE) 前往木星的冰冻卫星

宇航员可能会在木星的冰卫星上发现地下海洋。在我们的太阳系中,地球之外是否存在生命的可能性?

作者:Conor Feehly
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图片来源:Will hilton-kent/Shutterstock

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一项雄心勃勃的太空项目正在进行中,旨在帮助回答一个关于我们宇宙的基本问题:太阳系中是否存在其他生命?

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4 月 14 日,木星冰卫星探测器 (JUICE)成功发射,其目标是围绕我们轨道运行的最大行星。

经过 13 年的筹备,这艘飞船从法属圭亚那库鲁的欧洲航天局发射场出发。

JUICE 任务

(插图来源:Shutterstock/ joshimerbin)

Shutterstock/ joshimerbin

该任务计划于 2031 年年中抵达木星系统(即我们外行星区域)。但飞船在前往木星及其卫星的途中将进行多次机动。

值得注意的是,它将是第一艘进行月地引力辅助的飞船,利用月球的引力帮助其弹射至目的地,从而在旅途中节省大量燃料。

“JUICE 将完成多项太阳系探索的首次任务,”专门研究行星学的天体物理学家雅典娜·库斯泰尼斯 (Athena Coustenis) 说,她一直参与 JUICE 任务的开发。


阅读更多:孤独的宇宙:地球上的生命只是一个侥幸吗?


有水的木星卫星

在月球弹射后,JUICE 将飞向围绕木星运行的木卫三、木卫二和木卫四。

这三颗木星卫星引起了科学家们的最大兴趣,因为它们可能含有大量的液态水。

“它将是第一艘绕我们自己的月球之外的卫星运行的航天器——木星最大的卫星木卫三,”库斯泰尼斯说。“在两次飞越木卫二和 21 次飞越木卫四之后,任务将以围绕木卫三进行为期九个月的专门轨道之旅达到高潮,在此期间,航天器将对这颗卫星及其环境进行详细调查。”

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该航天器还将对木星的大气层和磁层及其与行星卫星的关系进行广泛的新研究,以帮助了解该系统的动力学及其演化过程。


阅读更多:天文学家捕捉到木星冰卫星木卫二上喷发的水柱

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冰卫星表面下的海洋

(插图来源:Shutterstock/Jurik Peter)

Shutterstock/Jurik Peter

尽管它们位于适居带之外——适居带指的是恒星的理想距离,可以使水保持液态——木卫三、木卫二和木卫四都被认为在其表面之下隐藏着液态水海洋。

这部分是由于卫星与其与木星的强烈潮汐相互作用而不断拉伸和压缩。人们认为这种相互作用产生的摩擦产生了足够的热量,使地表下的水保持液态。

此外,卫星核心中重元素的放射性衰变也可能提供热源。

“该任务将把这三颗卫星描述为行星天体,突出它们的独特特征,并作为可能的栖息地[通过]调查它们的生物天文学潜力,”库斯泰尼斯补充道。

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这次旅行还将探索木星复杂的环境,并将其更广阔的系统作为宇宙中气态巨行星的典型进行研究,包括其他系外行星系统中的气态巨行星。


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木星火箭上的专用工具

一旦抵达该系统,JUICE 将使用专门设计用于应对强辐射暴露的仪器进行多项测量。

JUICE 的有效载荷包括 10 件最先进的技术设备。

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其中包括可以读取紫外线和亚毫米波长的光谱成像工具,以及用于探测卫星表面和地下的雷达探测器。

整个任务是一项国际合作,来自不同专业领域和国家的许多人齐心协力,致力于实现一个共同的目标。

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同步欧罗巴任务

(图片来源:Will hilton-kent/Shutterstock)

Will hilton-kent/Shutterstock

这项任务还与美国宇航局即将发射的“欧罗巴快船”任务重叠,该任务旨在将一艘耐辐射侦察航天器送入欧罗巴轨道。

这些努力将共同为木星系统提供突破性的新见解,这将有助于回答科学界各种悬而未决的问题。

在伽利略三颗冰卫星中的任何一颗或所有三颗上发现大量液态水、有机物和能源,都可以证明宜居条件存在于比我们太阳系中“宜居带”传统模型所暗示的更远离太阳的地方。

“这将有助于我们在未来的探索中在合适的环境中寻找生命迹象,”库斯泰尼斯说。


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  • Conor Feehly

    Conor Feehly 是新西兰的科学作家,他撰写关于天文学和神经科学等广泛主题的文章,并关注科学与哲学的交叉领域的研究。他拥有奥塔哥大学科学传播硕士学位。Conor 是《Discover Magazine》的常客,他的作品也出现在《New Scientist》、《Nautilus Magazine》、《Live Science》和《New Humanist》等刊物上。

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