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木衛三:太陽系中的「超級大水庫」,地球水量或許還不到它的零頭

2024-07-30科學

宇宙遼闊無邊,可水資源卻相當稀少。

咱們生存的地球,因為有液態水顯得很特別,被叫做「水球」,但是呢,在老遠的木星系統裏,有個「家夥」——木衛三。

這顆神秘的衛星,裏邊藏著規模驚人的海洋,水量可能比地球上所有的水加起來還多。

那這一大片廣闊的水域,能不能被人類利用呢?能不能孕育出跟地球上的生物完全不一樣的生命呢?

【生命之源】

從很早很早以前開始,水就一直是生命的源頭。

地球因為有著大量的液態水,所以被稱作「」。

不過呢,在這廣闊無邊的宇宙裏,咱們地球或許並非真正的「」。

相比起來,木星的衛星木衛三那才叫真正的「」。

地球的面積有 70%都被水給占了,可這裏面 97.5%是鹹水,僅有 2.5%是淡水。並且,大部份淡水都是固態的,像冰川和凍土那樣,真正能拿來用的淡水資源占位元別小。

所以啊,別看地球好像水資源挺豐富的,實際上供應相當有限。

相較而言,木衛三的內部有著極其特別的海洋。

透過探測數據來看,這顆小行星級別的天體裏頭有個半徑大概 200 公裏的全球性海洋,水的總量說不定是地球上全部液態水的 30 倍不止!

這麽大量的水資源儲備,完全可以把木衛三稱作太陽系實打實的「水球」。

木衛三能有這麽多的水資源,主要是其成分構成比較特殊。

木衛三主要是由好多冰巖構成的,其內部有著液態的水和氨水的混合物,正因為有這種混合物,海洋就算在溫度特別低的時候也能是液態的。

所以啊,木衛三變成了太陽系裏水資源儲備最多的天體。

【神秘的木衛三】

木衛三是木星系統裏個頭最大的衛星,它的存在向來都讓天文學家很關註。

它不但有著獨特的磁場,讓人驚奇的是,探測器在它表面發現了往外噴射的水蒸氣,這就證明了地下有液態海洋的猜測是對的。

木衛三的磁場是從它內部的金屬氫層產生的。

這種磁場不但強度特別大,而且方向跟木星自身磁場是相反的,從而形成了一個單獨的磁圈。這個磁圈可以抓住宇宙射線和高能量帶電粒子,給木衛三造就了一個類似地球那樣的放射線帶環境。

在 2005 年,美國國家航空暨太空總署的「」探測器掠過木衛三的時候,瞧見了讓人特別震驚的一幕:木衛三的表面有一條大概 200 公裏長的亮色條帶,還伴隨著水蒸氣和塵埃往外噴發。

這一發現把人類對木衛三的認知完全改變了,證明它內部是有液態海洋的。

和木衛三差不多的是木衛二,這兩顆衛星在結構跟環境方面有好多相同的地方,都被冰層蓋著,裏面藏著深不見底的海洋。

木衛二的海洋環境可能跟地球更相似,所以被覺得更有機會誕生生命,不過要說水資源的儲量,那木衛三肯定是具有絕對優勢的。

依據探測的數據來看,木衛三的海洋規模比地球大得多,而且它的內部構造特別獨特。

一層足足有 150 公裏厚的冰層把海洋給嚴嚴實實地封閉了,海底的壓力大得難以想象,這樣特殊的環境說不定正孕育著全新的生命形態呢。

木衛三的海洋處在冰層的下面,完完全全被冰層給封閉住了。

這層冰層的平均厚度能達到 150 公裏,相當於地球冰蓋厚度的 25 倍呢。

這麽厚的冰層,不但能把海洋跟外界有效地隔開,還為海底造就了一個極其高壓的環境。

在這樣的極端環境當中,木衛三海底的壓力或許能達到數十億帕,這差不多是地球海洋壓力的好幾千倍呢。

這麽大的壓力,對已知的那些生命形式肯定是能要命的,可就在這種環境裏,木衛三的海洋說不定正孕育著某種全新的生命呢。

木衛三表面的冰層不是一直都一個樣,經常能瞅見橘黃色的條狀物在動,這是因為海底火山噴發把一些東西帶到表面造成的。

這種活躍的地質活動能給海底生命帶來能量,火山噴發會把熱量跟營養物質送進海底環境,對生命的孕育和演化有好處。

在這麽特別的環境裏,木衛三上能有啥樣的生命呢?

【異域海底的生命】

有一種可能是矽基生命,矽和碳在元素周期表中是同一族的,它們的結構和性質差不多,完全能成為生命的基礎。

矽在地球上的存在量排第二,僅次於氧,在自然界裏是相當常見的。

從化學性質上講,矽跟碳有好多類似的地方,都能和別的元素組成各種各樣的化合物,在生命體裏起著基礎的作用。

相較而言,矽要比碳還更易和其他元素產生化學反應,從而形成更多類別的化合物。

所以呀,在木衛三那樣極端的環境裏頭,矽很有可能把碳的位置給頂了,變成生命的基礎元素。

還有一種可能是碳基生命,只不過跟地球上生命形成的方式不一樣,木衛三的海底火山說不定會噴出含碳的東西,給生命提供所需的原料。

當然啦,這種生命的形態會由於極端環境而跟咱們熟悉的生命完全不同。

木衛三海底那種高溫高壓的環境,對已知的生命形式絕對是要命的,可就算在這樣的環境中,木衛三說不定也有著某種全新的生命。

這種生命或許把海底火山噴發的碳物質當作原料,還前進演化出了特別的代謝系統和機體構造,以此來適應海底那種極端的環境。

不論是矽基生命還是碳基生命,那可都是全新的生命形式,跟咱們熟悉的生物完全不一樣。這種陌生生命的出現,能給生命科學帶來全新的認識和具有革命性的發現。

【人類的水之夢】

對地球人來講,木衛三有著這麽多的水資源,肯定是個讓人眼饞的目標,但是呢,要把它的水資源弄到地球上來,這想法在實際中根本做不到,因為兩者距離太遠啦。

木衛三跟地球大概相距 6.3 億公裏,這麽老遠的距離,讓物質在兩者之間運輸差不多是沒法實作的。

就算未來人類有了一定的星際航行本事,要把木衛三上的水弄回地球,耗費的能源和資源那可多得嚇人。

甚至還有人,冒出過「」這樣瘋狂的念頭。

木星一直都被看作是一顆沒能演化成功的恒星,要是能靠人為給它點燃,那它就能變成真正的恒星啦,就連木衛三等衛星也會變成行星。

到那個時候,木衛三的海洋會徹底顯現出來,變成適合居住的世界。

不過,這肯定是在做白日夢,想「拿下」木星,得投入多少能量呀?

經過計算,要想點燃木星,所需能量差不多是全人類一年能源消耗的幾十萬倍!就算人類能源充足,怎樣把這麽多的能量有效給到木星,這也是個難題。

要知道,就算木星真被咋咋地了,它釋放出來的熱量和放射線,會把周圍所有衛星上的生命都毀掉。到那時候,木衛三的海洋就算露出來了,也得被蒸發幹凈,根本成不了適合居住的地方。

所以啊,對於木衛三的水資源,咱們也就只能遠遠地瞧著、摸索摸索,根本沒法用。

木衛三盡管在太陽系裏是最大的「那個啥」,可它最終會是人類永遠都沒法達成的水之夢。

【太陽系中的海洋】

除了木衛三,太陽系裏還有別的奇特的呢。

像土衛六有著大片的甲烷海洋,土衛二存在噴泉這種奇特景觀等等,相較而言,木衛二的海洋狀況可能最像地球,未來有希望變成人類探索的熱門物件。

土衛六在土星系統裏是最為神秘的衛星,其大部份的表面都被一層挺厚的甲烷冰給蓋住了。

2015 年,NASA 的「」探測器發現土衛六有個特別大的光滑地方,看起來像是液態甲烷形成的海洋。

這個叫做「 」的區域,面積大概有 24000 平方公裏,差不多是一個小國家那麽大。在土衛六表面,液態甲烷能在極低溫度和高壓的條件下存在,形成了那裏的海洋。

相較而言,土衛二的海洋情形更顯神奇。

2005 年,卡西尼探測器發現土衛二的南極區域有個特別的噴泉樣子。

在那兒,一叢叢能高達 200 公裏的水蒸氣從地面噴出來,弄出了一個超大的冰霧簾子。

這些噴泉景象之所以能形成,是因為土衛二裏頭有液態水的海洋。那海水受到行星自轉以及潮汐力的影響,被擠壓著噴到表面上來。

這種噴泉奇景不光特別壯觀,還為科學家帶來了研究土衛二海洋的絕好契機。

相較而言,木衛二的海洋環境大概是最像地球的,所以被覺得更有孕育生命的可能。

木衛二的海洋在冰層的下面,大概有 100 公裏深。這海洋跟地球的海洋差不多,海水主要是液態水,還有好多營養鹽和礦物質,給生命創造了理想的條件。

另外,木衛二的內部有著活躍的火山活動,一直在給海底環境送去熱量和營養。

這種環境跟地球海底的環境特別像,所以木衛二就被看成是太陽系裏最有希望存在生命的天體當中的一個。

【總結】

木星系統在太陽系裏那可是個奇跡,有著好多等著人類去探索、去弄明白的謎團。

我們向往水,那是因為生命需要水。水不但是生命的滋養之物,還有可能生出全新的生命形態。

木衛三的海底,讓咱們有了無窮無盡的想象空間。

探索的這條路肯定又長又難,不過對未知的那種渴望會促使咱們一直往前走。將來,可能會有專門的探測器奔向木衛三,把生命奧秘的那層面紗給揭開。

這會是人類朝著宇宙更深處邁進的又一關鍵步伐。