来自 科技 2019-08-14 01:59 的文章

人类有望造访的六颗卫星藏着哪些秘密

探索木卫一的“伊娥火山观测器”艺术效果图

  50年前,人类首次踏足地球的卫星——月球,实现了彪炳史册的壮举。下个十年,人类将再接再厉,探索月球资源,为登上火星做准备。

  美国亚利桑那大学官网近日报道称,太阳系中还存在许多我们未来也许能造访的神秘卫星,包括火卫一、土卫一、木卫一等。这些未知领域或许会给人类带来更多惊喜,并加深我们对自身的认知。

  火卫一:有助研究火星起源

  火星拥有两颗天然卫星——火卫一和火卫二。火卫一是太阳系最暗的天体之一,它离火星非常近,约9380公里,相比之下,月球离地球约384.5万公里。

  火卫一的起源仍有争议,科学家认为,它可能是一颗被火星引力捕获的小行星。火卫一地表下存在丰富的水,这是太空探索和采矿的宝贵资源。

  火卫一的重力只有地球的1%,如果有人有幸在这个直径11千米的天体上探险,就会发现其景观很像地球上的峡谷。其表面覆盖着令人吃惊的尘土,和我们的月球类似。

  此外,火卫一拥有一个直径约8公里的巨大陨石坑——斯蒂克尼(Stickney)。2016年3月,美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)进行的计算机模拟表明,这个陨石坑是被直径约250米、速度21595千米/小时的天体以某种方式碰撞后产生的。

  据日本共同社此前报道,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)将在2024年发射火星探测器,访问火星的两颗卫星并将采集的岩样送回地球。探测器还将分析沙土和岩石成分,探索卫星成因和火星的形成过程。

  此外,火星的这两颗卫星是太阳系内最原始的天体,由于自身质量较轻,没有任何地质活动,很好地保留了太阳系形成和早期演化的遗迹,因而是帮助人类了解地球和太阳系起源和演变的重要天体。

  木卫一:太阳系内火山最活跃的天体

  木星最内侧的卫星木卫一(Io,伊娥)恍如地狱,只适合那些最极端的、寻求刺激的探险家。

  人类关于木卫一的大部分知识来自“伽利略”号探测器,它于1995年至2006年期间,对木星系统进行了详细研究。直径达3642千米的木卫一是太阳系中第四大卫星,也是木星的4颗伽利略卫星之一。由于木星引力产生的强大潮汐作用,木卫一的地质活动极端活跃,是太阳系中火山最活跃的天体。其表面星罗棋布地散落着超过400座活火山,每个火山都比地球上最活跃的火山——基拉韦厄火山更活跃。

  因此,木卫一不是去旅游的地方,它有多种方式使人丧命,就如“伽利略”号任务科学家艾尔弗雷德·麦克尤恩所言,宇航员可能降落到某个火山口就被蒸发了,也可能降落到偏僻的地方受冻而死。

  但严苛的环境阻挡不住科学家们探索的决心。美国国家航空航天局(NASA)计划2026年向木卫一发射“伊娥火山观测器”(IVO),2031年到达木卫一。它将收集更多数据,以便科学家更好地了解木卫一的潮汐加热和火山活动。

  木卫二:冰下海洋或能孕育生命

  木卫二(Europa,欧罗巴)是一个温和的世界,其表面被冰层覆盖,底层是一片海洋。科学家认为,地球海洋孕育了生命,而与地球有类似环境的木卫二,也有可能孕育生命。因此,木卫二的冰下海洋成为科学家寻找地外生命的目标之一。

  哈勃太空望远镜曾发现,木卫二拥有含氧的稀薄大气层,并拍摄到木卫二上可能是由水蒸气喷发形成的羽流画面,这意味着科学家不需要钻开冰层,只需分析喷射出的羽流成分,就能对冰下的神秘深海有所了解。

  为了厘清木卫二的冰下海洋内是否有生命存在,NASA设计了“欧罗巴快帆”(Europa Clipper)和“欧罗巴着陆器”(Europa Lander)两款航天器,希望揭开木卫二的秘密。

  据悉,“欧罗巴快帆”最早将于2023年发射,携带9台仪器前往木星系统,围绕木卫二运行3年以上,收集关于这颗卫星的地质、组成和隐藏的内部海洋的重要信息,并评估该卫星的宜居性。在这次任务中,航天器将到达距木卫二表面仅25公里的范围。

  “欧罗巴着陆器”也将紧随其后,在这个冰冻星球上着陆,然后钻入冰层。它可能会对下面看不见的水进行采样,以更好地调查生命出现于这颗卫星上的可能性。自2013年以来,这两项任务已获得20多亿美元的资助,然而仅“欧罗巴快帆”的成本就将至少达到28亿美元。

  土卫二:太阳系中最亮卫星