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木卫三:太阳系中的「超级大水库」,地球水量或许还不到它的零头

2024-07-30科学

宇宙辽阔无边,可水资源却相当稀少。

咱们生存的地球,因为有液态水显得很特别,被叫做「水球」,但是呢,在老远的木星系统里,有个「家伙」——木卫三。

这颗神秘的卫星,里边藏着规模惊人的海洋,水量可能比地球上所有的水加起来还多。

那这一大片广阔的水域,能不能被人类利用呢?能不能孕育出跟地球上的生物完全不一样的生命呢?

【生命之源】

从很早很早以前开始,水就一直是生命的源头。

地球因为有着大量的液态水,所以被称作「」。

不过呢,在这广阔无边的宇宙里,咱们地球或许并非真正的「」。

相比起来,木星的卫星木卫三那才叫真正的「」。

地球的面积有 70%都被水给占了,可这里面 97.5%是咸水,仅有 2.5%是淡水。并且,大部分淡水都是固态的,像冰川和冻土那样,真正能拿来用的淡水资源占比特别小。

所以啊,别看地球好像水资源挺丰富的,实际上供应相当有限。

相较而言,木卫三的内部有着极其特别的海洋。

通过探测数据来看,这颗小行星级别的天体里头有个半径大概 200 公里的全球性海洋,水的总量说不定是地球上全部液态水的 30 倍不止!

这么大量的水资源储备,完全可以把木卫三称作太阳系实打实的「水球」。

木卫三能有这么多的水资源,主要是其成分构成比较特殊。

木卫三主要是由好多冰岩构成的,其内部有着液态的水和氨水的混合物,正因为有这种混合物,海洋就算在温度特别低的时候也能是液态的。

所以啊,木卫三变成了太阳系里水资源储备最多的天体。

【神秘的木卫三】

木卫三是木星系统里个头最大的卫星,它的存在向来都让天文学家很关注。

它不但有着独特的磁场,让人惊奇的是,探测器在它表面发现了往外喷射的水蒸气,这就证明了地下有液态海洋的猜测是对的。

木卫三的磁场是从它内部的金属氢层产生的。

这种磁场不但强度特别大,而且方向跟木星自身磁场是相反的,从而形成了一个单独的磁圈。这个磁圈可以抓住宇宙射线和高能量带电粒子,给木卫三造就了一个类似地球那样的辐射带环境。

在 2005 年,美国宇航局的「」探测器掠过木卫三的时候,瞧见了让人特别震惊的一幕:木卫三的表面有一条大概 200 公里长的亮色条带,还伴随着水蒸气和尘埃往外喷发。

这一发现把人类对木卫三的认知完全改变了,证明它内部是有液态海洋的。

和木卫三差不多的是木卫二,这两颗卫星在结构跟环境方面有好多相同的地方,都被冰层盖着,里面藏着深不见底的海洋。

木卫二的海洋环境可能跟地球更相似,所以被觉得更有机会诞生生命,不过要说水资源的储量,那木卫三肯定是具有绝对优势的。

依据探测的数据来看,木卫三的海洋规模比地球大得多,而且它的内部构造特别独特。

一层足足有 150 公里厚的冰层把海洋给严严实实地封闭了,海底的压力大得难以想象,这样特殊的环境说不定正孕育着全新的生命形态呢。

木卫三的海洋处在冰层的下面,完完全全被冰层给封闭住了。

这层冰层的平均厚度能达到 150 公里,相当于地球冰盖厚度的 25 倍呢。

这么厚的冰层,不但能把海洋跟外界有效地隔开,还为海底造就了一个极其高压的环境。

在这样的极端环境当中,木卫三海底的压强或许能达到数十亿帕,这差不多是地球海洋压强的好几千倍呢。

这么大的压力,对已知的那些生命形式肯定是能要命的,可就在这种环境里,木卫三的海洋说不定正孕育着某种全新的生命呢。

木卫三表面的冰层不是一直都一个样,经常能瞅见橘黄色的条状物在动,这是因为海底火山喷发把一些东西带到表面造成的。

这种活跃的地质活动能给海底生命带来能量,火山喷发会把热量跟营养物质送进海底环境,对生命的孕育和演化有好处。

在这么特别的环境里,木卫三上能有啥样的生命呢?

【异域海底的生命】

有一种可能是硅基生命,硅和碳在元素周期表中是同一族的,它们的结构和性质差不多,完全能成为生命的基础。

硅在地球上的存在量排第二,仅次于氧,在自然界里是相当常见的。

从化学性质上讲,硅跟碳有好多类似的地方,都能和别的元素组成各种各样的化合物,在生命体里起着基础的作用。

相较而言,硅要比碳还更易和其他元素产生化学反应,从而形成更多类别的化合物。

所以呀,在木卫三那样极端的环境里头,硅很有可能把碳的位置给顶了,变成生命的基础元素。

还有一种可能是碳基生命,只不过跟地球上生命形成的方式不一样,木卫三的海底火山说不定会喷出含碳的东西,给生命提供所需的原料。

当然啦,这种生命的形态会由于极端环境而跟咱们熟悉的生命完全不同。

木卫三海底那种高温高压的环境,对已知的生命形式绝对是要命的,可就算在这样的环境中,木卫三说不定也有着某种全新的生命。

这种生命或许把海底火山喷发的碳物质当作原料,还进化出了特别的代谢系统和机体构造,以此来适应海底那种极端的环境。

不论是硅基生命还是碳基生命,那可都是全新的生命形式,跟咱们熟悉的生物完全不一样。这种陌生生命的出现,能给生命科学带来全新的认识和具有革命性的发现。

【人类的水之梦】

对地球人来讲,木卫三有着这么多的水资源,肯定是个让人眼馋的目标,但是呢,要把它的水资源弄到地球上来,这想法在实际中根本做不到,因为两者距离太远啦。

木卫三跟地球大概相距 6.3 亿公里,这么老远的距离,让物质在两者之间运输差不多是没法实现的。

就算未来人类有了一定的星际航行本事,要把木卫三上的水弄回地球,耗费的能源和资源那可多得吓人。

甚至还有人,冒出过「」这样疯狂的念头。

木星一直都被看作是一颗没能演化成功的恒星,要是能靠人为给它点燃,那它就能变成真正的恒星啦,就连木卫三等卫星也会变成行星。

到那个时候,木卫三的海洋会彻底显现出来,变成适合居住的世界。

不过,这肯定是在做白日梦,想「拿下」木星,得投入多少能量呀?

经过计算,要想点燃木星,所需能量差不多是全人类一年能源消耗的几十万倍!就算人类能源充足,怎样把这么多的能量有效给到木星,这也是个难题。

要知道,就算木星真被咋咋地了,它释放出来的热量和辐射,会把周围所有卫星上的生命都毁掉。到那时候,木卫三的海洋就算露出来了,也得被蒸发干净,根本成不了适合居住的地方。

所以啊,对于木卫三的水资源,咱们也就只能远远地瞧着、摸索摸索,根本没法用。

木卫三尽管在太阳系里是最大的「那个啥」,可它最终会是人类永远都没法达成的水之梦。

【太阳系中的海洋】

除了木卫三,太阳系里还有别的奇特的呢。

像土卫六有着大片的甲烷海洋,土卫二存在喷泉这种奇特景观等等,相较而言,木卫二的海洋状况可能最像地球,未来有希望变成人类探索的热门对象。

土卫六在土星系统里是最为神秘的卫星,其大部分的表面都被一层挺厚的甲烷冰给盖住了。

2015 年,NASA 的「」探测器发现土卫六有个特别大的光滑地方,看起来像是液态甲烷形成的海洋。

这个叫做「 」的区域,面积大概有 24000 平方公里,差不多是一个小国家那么大。在土卫六表面,液态甲烷能在极低温度和高压的条件下存在,形成了那里的海洋。

相较而言,土卫二的海洋情形更显神奇。

2005 年,卡西尼探测器发现土卫二的南极区域有个特别的喷泉样子。

在那儿,一丛丛能高达 200 公里的水蒸气从地面喷出来,弄出了一个超大的冰雾帘子。

这些喷泉景象之所以能形成,是因为土卫二里头有液态水的海洋。那海水受到行星自转以及潮汐力的影响,被挤压着喷到表面上来。

这种喷泉奇景不光特别壮观,还为科学家带来了研究土卫二海洋的绝好契机。

相较而言,木卫二的海洋环境大概是最像地球的,所以被觉得更有孕育生命的可能。

木卫二的海洋在冰层的下面,大概有 100 公里深。这海洋跟地球的海洋差不多,海水主要是液态水,还有好多营养盐和矿物质,给生命创造了理想的条件。

另外,木卫二的内部有着活跃的火山活动,一直在给海底环境送去热量和营养。

这种环境跟地球海底的环境特别像,所以木卫二就被看成是太阳系里最有希望存在生命的天体当中的一个。

【总结】

木星系统在太阳系里那可是个奇迹,有着好多等着人类去探索、去弄明白的谜团。

我们向往水,那是因为生命需要水。水不但是生命的滋养之物,还有可能生出全新的生命形态。

木卫三的海底,让咱们有了无穷无尽的想象空间。

探索的这条路肯定又长又难,不过对未知的那种渴望会促使咱们一直往前走。将来,可能会有专门的探测器奔向木卫三,把生命奥秘的那层面纱给揭开。

这会是人类朝着宇宙更深处迈进的又一关键步伐。