冰质木卫探测器计划，对地外生命探索的更进一步

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欧洲的“木星冰月探测器(JUICE)”怎样探寻外星人的海洋

一位艺术家描绘的JUICE飞行器遨游木星系统的景象（图像： ESA）

对于探索地球之外的生命的科学家的首要任务之一是确定太阳系之外的冰雪之下隐藏的的巨大全球海洋。

欧洲航天局计划在2022年致力于这项任务。这艘命名为冰质木卫探测器（JUICE）的飞船将巡视木星系统，尤其是对木星中三个最大的卫星的观察：木卫三，木卫四，木卫二。科学家们还不能确定，但他们怀疑这三个地方可能隐藏着巨大的海洋。

“我们有充分的理由相信在冰壳内部拥有一个地下海洋，“欧航局一个参与木星冰月探测器项目的行星科学家Olivier Witasse在3月31日的一次协同美国国家科学院的报告中说到。JUICE任务是为了给科学家们提供确定那些海洋是否存在所需要的数据。

JUICE团队的目标是使用几种不同的方法去解决那个问题。

航天器有一项技术非常简单，但只适用于木星的一颗卫星。科学家们怀疑木卫二可能正在通过它的冰壳喷射出羽状物，但还尚未证实。如果这是真的，JUICE可能可以穿过这些羽状物并且对他们两次越过地球时所包含的液体进行研究。“我们需要运气，”Witasse说“羽状物必须存在，这仍然是一个有争议的问题。”

他说，JUICE的其他战略不太靠运气而且不仅仅局限于木卫二。作为这次任务所采用的方法中的一个例子，Witasse简述了飞船将如何木卫三上发挥作用，这是唯一一颗JUICE将直接绕轨道运行的卫星。

首先，有一个长期的方法，它依赖于测量卫星周围磁场。如果一堆可以导电的液体正在一个世界里荡漾，它以一种应该让冰质木卫探测器测量它的方式干扰了卫星和木星的磁场。然而，使用这种方法，冰质木卫探测器将需要在整个木星系统中进行测量，以产出足够的数据。之前有一个美国航天局的任务，伽利略，在1995和2003年携带一个相似的机器探索了木星系统。

冰质木卫探测器也将测量木星的每个卫星是怎样通过与系统中其他世界潮汐作用而拉伸的。木星太大了，以至于它强拉了它的四大卫星，这些卫星中的三颗以同步编排的方式绕轨道运行，以至于它们相互之间施加了严重的拉力。

正如地球与月球共舞产生的潮汐一样，所有这些强拉都会扭曲木星的卫星。维塔斯说，不管这些卫星有没有海洋，这都应该是真的，但是如果它们不是海洋世界，这些潮汐的大小可能不同——对于一个没有海洋的卫星，与可能在26英尺（8米）和33英尺（10米）的卫星相比，潮汐要高3英尺（1米）。

“那是一项能够测量冰质卫星内部的有力技术”，他说，尽管这将需要航天器去很近地接触卫星，并且多次绘制整个表面的地图。这些需要意味着，直到任务的最后一个阶段，也就是冰质木卫探测器在绕卫星轨道的最低轨道的三个月，才可能测量木卫三。

冰质木卫探测器寻找外星海洋的最新技术，也许也是它最奇怪的。这种方法依赖于环极的测量，例如木卫三的极点。这些耀眼的光没有完全对称地围绕着卫星的极点旋转，相反，它们像帽子的帽檐一样歪斜倾斜，在卫星周围旋转。

根据科学家的模型，受第一种技术所针对的相同磁场变化的影响，环形摆动的程度将根据月球的内部结构而变化。如果没有海洋隐藏在卫星的冰冷的地壳下，这个带会大约摆动三倍。与冰质木卫探测器其他的选项相比，这项技术需要的测量应该会更少。

当然，这些方法都不能很快地解决科学家们关于这些遥远世界的问题，因为深空探索需要时间。冰质木卫探测器现在计划在2022年发射，它将会花7年的时间到达木星系统。如果航天器准时发射，它将在2029年和2033年进行大部分的观测。

作者：Meghan Bartels

FY：Astronomical volunteer team

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原文地址：今日头条

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