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回顧:太陽系的「超級大水庫」,地球水量不到它的零頭,就在木星旁邊

2024-10-22科學

水,是地球上最珍貴、最不可或缺的資源之一。 它潤澤著大地,孕育著生命的誕生與繁衍,滋養著我們的身體和心靈。然而,盡管地球的表面覆蓋了豐富的水域,可供人類利用的淡水資源卻十分有限。

隨著人口的不斷增長、工業的蓬勃發展和農業的擴張,對水的需求不斷增加,使得水資源面臨著嚴重的壓力。 據統計,全球有超過20億人口生活在水資源短缺的地區,而且這個數位還在持續增長。幹旱、水汙染、水災等問題日益凸顯,給人類的生存和發展帶來了巨大的挑戰。

然而,我們往往忽視了水的珍貴和脆弱。當我們開啟水龍頭時,清澈的水源仿佛永不枯竭,我們習以為常地享受著洗滌、飲用和澆灌的便利。然而,我們是否曾想過,每一滴水都是來之不易的成果,每一次使用都應該倍加珍惜?

無論我們是否意識到,水資源短缺已經成為全世界都要面臨的問題。 據科學估計,地球上大約有97.5%的水是鹹水,存在於海洋和鹽湖中,不適合直接用於人類的飲用和農業灌溉。 而只有約2.5%的水是淡水,其中大部份被冰川、冰雪、湖泊和地下水儲存起來,只有一小部份以河流、濕地和大氣中的水蒸氣形式存在。

更具體地說, 地球上的淡水資源中,絕大部份約68.7%被冰雪覆蓋,主要分布在極地、高山地區的冰川和凍土中。 地下水則占據了30.1%的比例,儲存在地下巖層和含水層中。相對而言,地表水資源只占到0.3%左右,包括河流、湖泊、濕地等。

因此,世界各國和有識之士都建議節約用水。然而在對外探索時, 天文學家發現,太陽系中有一顆衛星堪稱太陽系的超級大水庫,地球的水量還不到它的零頭,它就是木衛三。

獨特的木衛三

木衛三是太陽系中最大的衛星,它擁有豐富多樣的地質特征和可能隱藏著的秘密,令人著迷。 它的直徑約為5262公裏,甚至比水星還要更大,這 身板兒要是不被捕獲,妥妥的行星一個!

木衛三的表面是地質學家和天文學家們的寶藏,它們揭示了這個衛星的豐富多樣的地質特征。我們可以看到古老的撞擊坑,這些坑在千百萬年的撞擊事件中形成,見證了宇宙中的動蕩和變化。 此外,木衛三還有裂谷系統、山脊和峽谷,這些地形是由地殼的運動和地質活動造成的。 這些地質特征讓人聯想到地球上的山脈和峽谷,但在木衛三的巨大尺寸下,它們呈現出一種壯觀和奇特的景象。

然而, 最引人註目的特征之一是木衛三的冰層 。它的表面主要由冰層覆蓋,其中包括水冰和其他冰如氨和二氧化碳。這些冰層的存在提示著這個衛星在漫長的歷史中可能經歷了多次冰凍和融化的迴圈。

此外,木衛三還有一個引人註目的特征,那就是它擁有一個強大的磁圈。這是太陽系中唯一擁有磁圈的衛星,這個磁圈是由木衛三內部的液態鐵核所產生的。 磁圈的存在為科學家們提供了更多研究木衛三內部結構和地質活動的線索,這很可能幫助木衛三免受宇宙放射線的沖擊,也為生命的存在提供了可能!

為了更好地了解木衛三的奧秘,人類進行了一系列的探測任務,其中最著名的就是美國航天局(NASA)的伽利略號任務。

發現超級大水庫

伽利略號任務的主要目標是對木星和其衛星系統進行全面的科學研究。 其中,對木衛三的研究是伽利略號任務的重要部份。 透過探測器的觀測和測量,科學家們希望了解木衛三的地質特征、內部結構、磁場特性以及可能存在的液態水海洋等。

伽利略號於1989年10月18日由太空梭發射升空,經過了6年多的旅程才於1995年12月抵達木星。在抵達後,伽利略號進入了繞木衛三的軌域,進行了多次近距離的探測和觀測。 它透過使用多種儀器和探測裝置,包括攝影機、紅外線成像光譜儀、微波放射線計等,對木衛三進行了詳細的測量和研究。

透過伽利略號的觀測,科學家們首次獲得了高分辨率的木衛三表面影像, 揭示了其豐富多樣的地質特征,包括山脊、峽谷、撞擊坑等。

此外,伽利略號還揭示了木衛三的磁場性質和內部結構, 提供了關於木衛三可能存在液態水海洋的證據。 木衛三有著廣闊的地下海洋。

木衛三的海洋是與地球海洋完全不同的存在。前面說過,木衛三的表面實際上是被冰層覆蓋的。它的平均密度約為1.94克/立方厘米,遠遠比不上相比地球的5.52克/立方厘米,這表明木衛三的巖石和水可能是等量的。當然這些水也大多不是液態水而是以冰體的形式存在,大約占總品質的46%左右。

從它的內部結構來看,它有一個半徑約700千米的內核,外部則是約1000千米的冰層。 根據哈柏望遠鏡的分析,在這些冰層下,有一個巨大的地下海洋,它的深度至少為4萬米,是地球的4倍! 而在這層海洋之下又有一層冰層,冰層下是新的海洋,整體結構就像多層漢堡一樣, 據估算其海洋總深度至少10萬米,是地球的10倍以上。 有如此海量的水資源,那麽木衛三有可能有生命嗎?

沒有生命才奇怪的衛星!

木衛三有一個地下海洋,因為有磁圈也有大氣,因此被認為可能存在生命。但這一切條件在它的兄弟木衛二面前都淡然失色, 有科學家公開表示:木衛二如果沒有生命,那才是奇怪的事情。

木衛二與木衛三非常相似,它們都被相似厚度的冰層覆蓋,都有相似深度的地下海洋。區別在於, 木衛二的品質更小,木衛二的直徑只有大約3100千米,比月球還要小。

木衛二表面的一串串十字條紋是其最顯著的地質特征。這些條紋呈現出明顯的暗淡和明亮的顏色對比。關於這些條紋的起源,科學家提出了多種理論,其中之一是與火山活動有關 。根據這個理論,這些條紋可能是由於木衛二內部的熱活動導致的。在這種情況下,條紋的形成可能與水噴泉或水蒸汽噴出有關。

據推測,木衛二地下海洋內部的潮汐力和地殼運動可能導致海洋中的水透過裂縫或噴口噴射到表面,形成噴泉或噴出物。這些噴出物可能包含有機物和礦物質,當它們與表面的冰層交互作用時,就會產生明暗不同的顏色,形成條紋狀的特征。這種狀況與地球上早期生命誕生的情況非常相似。 NASA的科學家認為,木衛二的海洋中生活著疑似魚類的巨大動物,其總數量加起來至少300萬噸。 這種生物可能比地球上的柯吉拉還要龐大,而在科學上來說這是可能的。

前文說過,木衛二品質很小,因此其重力也不大,這使得海洋生物可以長得更重更大,那麽巨型生物的出現就成為了可能。

然而即使將來證明木衛二有生命,人類也很難移居過去。因為木衛二不僅很小還真的很冷。 據了解其表面溫度在最熱的赤道地區才 -163℃,實在不是一個適合人類居住的地方。 其地下海洋之所以被認為有生命,也是因為其溫度至少有-30℃,相對較為溫暖的原因。

結語

地球水資源面臨短缺的問題,但在宇宙中卻有著大量的水資源。在難以改變地球現狀的情況下,探索宇宙尋找新的家園成為最好的方式。然而透過探測我們發現,大部份星球都沒有地球更適合我們的體質,地球寶寶還是在地球才是最舒服的。因此我們也呼籲大家節約用水,避免可能汙染環境的舉動,保護好地球這個最好的家園。