什么是冰封的海洋世界？

发布网友发布时间：2023-11-22 23:46

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热心网友时间：2024-11-17 18:43

木卫二是木星四颗伽利略卫星中个头最小的一颗，距离木星只比木卫一远，位列第二。1979年之前，木卫二只是天文学教科书中的空泛概念。就在旅行者2号探测器近距离拍摄木星及其周围空间照片的几天后，至少在天文学家的圈子内，木卫二的名气直线上升，成为太阳系最迷人的未知世界的中心。最大的好奇源自于人类对木卫二的细节一无所知。远距离看木卫二，它就好像是白色的台球母球。拉近距离后，唯一可见的特征就是细细的纠结在一起的棕色条纹，好像裂开的蛋壳。

木卫三是围绕木星运转的一颗卫星，公转周期约为7天。按距离木星从近到远排序，在木星的所有卫星中排第七，在伽利略卫星中排第三。它与木卫二及木卫一保持着1:2:4的轨道共振关系。

木卫二在1610年被伽利略发现，是木星的第六颗已知卫星，是木星的第四大卫星，在伽利略发现的卫星中离木星第二近。木卫二比地球的卫星月球稍微小一点，直径达到3100公里，是太阳系天体系统中的第六大卫星和第十五大天体。

木卫二的表面几乎全是纯粹的水冰，没有任何陨坑，这样的地貌说明，木卫二的表面要比木卫三薄，而且不存在山脊结构，某种程度上这与地球的南极冰盖相似。把木卫二的表面比作蛋壳很可能是非常贴切的，因为这层冰可能只有几千米厚。它包裹着下层液态水构成的海洋，海洋又包裹着一个岩质核球，是名副其实的蛋壳。

木卫二结构图，它的冰壳板块并不是岩质的，而是由冰构成，这可能是太阳系中独特的天体结构。

自它诞生以来，木卫二都维持着内部温暖的环境，这是因为木星的几颗大卫星在环绕木星公转时，变化的引力在木卫二上产生了潮汐力。木卫二上的海潮高达60米，不断地从一面扑向另一面，中间只有很短的间歇，周而复始永不止步。这使得木卫二的绝大部分冰都融化开来，只剩下了表面薄薄的一层冰壳。木卫二表面冰层的裂纹，就是下面水或泥浆渗出造成的。

1999年，旅行者2号造访木星时拍摄到了木卫二最清晰的图像，自那以后研究者们提出了更使人惊人的观点：木卫二表层下的海洋可能孕育了生命。在太阳系形成之初，生命的形成过程可能就已经开始了，那时的木星释放大量的内存热量，好似一颗迷你太阳而不是一颗行星。

伽利略号飞船拍摄的木卫二现在冰冻的表层。

木星早期的热量来源于正在形成行星的物质的收缩。正像太阳早期比现在释放更多的辐射一样，木星年轻时释放的热量也比今天多很多。在46亿年前那段温暖时期，木卫二的海洋很可能就在表层，与地球一样是海洋的世界，很可能孕育了生命。开放的海洋也许只维持了几百万年，直到木星开始冷却，木卫二的海洋表层也开始冰封。

尽管上文所描绘的景象还只停留在理论层面，但在地球海底发现的生命形式支持了这个理论场景：在完全黑暗的海洋底部，生命完全依靠化学而不是太阳光能量存活。奇异的管型蠕虫、螃蟹、蛤和其他动植物就生活在深海底裂隙的热泉附近，从富含硫和氧的海水中获得支持生命的能量。

海水扫过大洋底多孔的岩石，变得饱含矿物质且温暖，这些矿物质源自下层炽热岩石的喷发，它们通过烟囱一样的管道像喷泉一样奔涌而出。冷热海水一相遇，矿物质就沉淀在周围，形成了富饶的温床，为那些靠化学物质为生的有机生物提供养料。在这些惊人发现之前，人类只在如此深的（2000千米）海底发现过细菌，而且人们一直以为地球上一切复杂生命形式的唯一能量来源只有太阳。

在木卫二上，维持冰盖下海洋免于冰冻的内部热量很可能造就与地球海底一样类型的热泉。如果在早期木星与迷你太阳相似时，木卫二的开放原始海洋中已经开始孕育生命，那么在表面海水冰冻后，这些有机生命的生存方式，很可能就是从周围海底的化学物质中获得能量。