《把太陽系帶到你眼前》:大氣100%是氧、地底一片汪洋,木衛二「歐羅巴」有生命?

《把太陽系帶到你眼前》:大氣100%是氧、地底一片汪洋,木衛二「歐羅巴」有生命?
Photo Credit: NASA@Wiki Public Domain

我們想讓你知道的是

所有的跡象都顯示木衛二在冰質地殼下,有一片海洋。這片海洋則可能深達100公里,如果真的是如此,那將會是太陽系內最大的海洋。海洋的存在將大幅提升生命存在的機會。

文:馬克斯・尚恩(Marcus Chown)

木衛二:Europa(歐羅巴)

軌道特徵

  • 與木星的距離:66萬4,000~67萬8,000公里
  • 公轉週期:3.55個地球日
  • 自轉週期:3.55個地球日
  • 公轉速度:13.6~13.9公里/秒
  • 軌道離心率:0.0101
  • 軌道傾角:0.47度
  • 轉軸傾角:0.1度

物理特徵

  • 直徑:3,122公里/地球0.25倍
  • 質量:4,800萬兆公噸/地球0.01倍
  • 體積:159億立方公里/地球0.02倍
  • 表面重力:地球0.134倍
  • 脫離速度:2.026公里/秒
  • 表面溫度:凱氏50~125度/攝氏-223~-148度
  • 平均密度:3.02公克/立方公分

大氣組成

  • 氧:100%
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Photo Credit: 大是文化

太陽系最大的溜冰場

這顆衛星很光滑,非常非常的光滑。站在一個距離之外來看,木衛二就像撞球桌上的白色母球。如果現在你手上有這樣的球,請你拿起筆在上面亂畫一通,那如果今天也把木衛二縮小到和你手上的那顆撞球一樣大,原來這顆衛星的表面起伏將不會超過那層墨水的高度。木衛二上面沒有山丘,沒有凹谷,甚至幾乎看不到隕石坑!因此,木衛二可以說是太陽系最大的溜冰場。

這顆木星的冰衛星,公轉週期大約是3.6天,而且是4顆伽利略衛星中,離木星次近的一顆。雖然從遠處看來,它似乎只是一顆沒什麼變化而平凡的天體,但如果靠得夠近看,將會發現一個意想不到的世界。事實上,木衛二是繼火星之後,太陽系中最引人入勝的地方。

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Photo Credit: 大是文化

地底汪洋一片,深達100公里

1979年,發生了一件令人興奮的事。由NASA的航海家2號探測船傳回來的影像中,顯示木衛二的表面實際上布滿了巨大的網絡,這些網絡是由錯綜複雜的裂縫和山脊所組成。最大的問題是,為什麼會這樣?

不久之後,伽利略號探測船傳回的影像呈現更多細節,同樣看到木衛二破碎的表面。這些位於衛星北極醒目的表面,顯示曾經有破碎的冰層,甚至在來不及重新凝結之前就漂流開來。對於很多行星科學家來說,這麼多相似的現象已經不是巧合了,如果這些現象確實發生在木衛二上,就暗示著底下擁有一片海洋。

截至目前為止,人類唯一知道有海洋的地方,就只有地球。所以可以想像對於行星科學家來說,期待木衛二上面有水是一件多麼快樂的事情。但木衛二真的有一片地下海洋嗎?

木衛二繞行木星的軌道距離只比木衛一遠一點而已,木星造成的潮汐效應,使得木衛一內部的岩石呈現熔融狀態,而這個效應應該也會融化木衛二深層的冰。從NASA伽利略號探測船得到的數據,顯示木衛二的地殼和內部有著不同的旋轉速度,這也是地殼漂浮在流體上的間接證據。

所有的跡象都顯示木衛二在冰質地殼下,有一片海洋。這片海洋則可能深達100公里,如果真的是如此,那將會是太陽系內最大的海洋。海洋的存在將大幅提升生命存在的機會。

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尋找永不見天日的海洋生命?

1982年,亞瑟・克拉克的小說《2001太空漫遊》中,有一則對人類廣播的訊息:「這個世界都是你們的,除了歐羅巴……嚴禁企圖降落!」外星人將木星和木衛二變成一個小型太陽系,目的是什麼呢?真正的原因是,他們為了保護剛在木衛二上萌芽的生命。

克拉克的科幻小說很多地方都有事實的根據,也正確說出木衛二上嚴苛環境中,可能有生命存在。而且這些生命需要陽光和熱將冰融化,才能結束冰河時期並進行演化。

1977年的一項發現,更是提供一項樂觀的證據,能夠讓生命出現或寄居在木衛二上。這個發現是在地球的海床上,由美國海洋學教授羅伯・巴拉德(Robert Ballard)帶領的探勘小組,發現非常高溫的海底熱噴泉中富含礦物。在這熱泉旁邊,則有一個自給自足的小型生態系統,其中主要的生物是細菌,以及和手臂一樣長的巨型管蠕蟲。

如果生命在這個永不見天日的地方,可以繁衍得如此旺盛,那在木衛二陽光無法到達的底層海洋中,會不會也有生命存在?

雖然希望很高,但是經費卻達不到目標。NASA曾經預計要在2020年時,發射繞行木衛二的人造衛星,但目前為止,依然沒有足夠的經費。(編按:NASA和歐洲太空總署於2017年宣布,兩機構將合作「木衛二聯合任務」,在2025年左右發射登陸器。)這個想法主要是要製作這顆冰衛星的地圖,然後測量海洋的寬度。同時也會偵測表面所含的碳分子,因為碳分子是一種組成生命的必要條件。

當然,如果真要確定木衛二上是否有生命存在,人類可能必須派遣機器鑽入冰質地殼底下,然後再放出機械潛水艇進行探勘調查。

相關書摘 ▶《把太陽系帶到你眼前》:有河流、海洋、大氣層,超像地球的土衛六「泰坦」

書籍介紹

本文摘錄自《把太陽系帶到你眼前:最尖端科技、獵取最真實影像,匯集最頂尖天文機構全球唯一鉅作》,大是文化出版
*透過以上連結購書,《關鍵評論網》由此所得將全數捐贈聯合勸募

作者:馬克斯・尚恩(Marcus Chown)
譯者:藍仕豪

人類最新科技所能拍到的最真實影像,
全球唯一全部照片的太陽與星球寫真。
美國太空總署(NASA)、歐洲太空總署(ESA)、
日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)等全球頂尖天文機構通力合作提供。

我們終於——
可以用眼睛直視太陽、知道哪個行星一天才10小時、星球未必是圓的、人類可能移民哪些星球、「愛神」撞上地球時咱們連10秒鐘的逃命時間都沒有……

太陽系,顧名思義就是由太陽重力所主導,聚集形成的一個天體系統。
八大行星(咦?不是九大嗎?)——四塊岩石、四團氣體——由距離太陽最近算起,
最前面是四顆岩石行星:水星、金星、地球、火星;
距離較遠的後面四顆是氣態巨行星:木星、土星、天王星、海王星;
至於在這兩群星之間的,是一大群繞行太陽的岩石塊。

這些行星跟你的生活很遙遠嗎?一點也不。本書讓你知道,
太陽系絕非闇黑無界,而是絢麗多彩,激發了文學與藝術無盡想像力。

正書封_大是文化DS0035《把太陽系帶到你眼前》
Photo Credit: 大是文化

責任編輯:羅元祺
核稿編輯:翁世航




線上直播論壇:以跨域創新生態系驅動循環經濟,10/14和你一同搶攻綠色商機

線上直播論壇:以跨域創新生態系驅動循環經濟,10/14和你一同搶攻綠色商機
Photo Credit:TNL Brand Studio

我們想讓你知道的是

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循環綠色經濟大商機線上直播論壇,集結產業專家一次看

「跨域創新生態系-循環綠色經濟大商機」線上論壇將邀請盛發生物科技有限公司 陳偉誠創辦人暨執行長,與京冠生物科技股份有限公司 楊青山董事長,分別從「生物炭跨域應用品牌提升生態系」及「生態材料跨域鏈結生態系」的發展成果,與臺灣所有中小企業共同探討如何利用跨域生態系的發展力量,讓永續能成為每個人的日常生活。

循環經濟是由循環加上經濟,過往企業以獲利為主的商業模式,該怎麼結合生態系的每個資源及技術,達到永續及環保的目標?首場專題短講由盛發生物科技有限公司 陳偉誠創辦人暨執行長主講,從木酢產品研發為起點,並於過程中,洞見產業的需求,以生物炭生態系的核心角色推動創新商業模式,從生活用品到建材,帶動包括化工、建材、檢測、應用到場域等跨界跨域的合作夥伴,持續延伸生物炭產品的各種可能。接著將由楊青山董事長分享京冠生技是如何將其引以為傲的發酵技術,透過生態系合作,找到不同專業領域的合作夥伴,實現了「你的天然廢料,我的加值材料,消費者的健康好料」夢想藍圖,轉型成為「材料開發」企業。

2022跨域創新生態系-循環綠色經濟大商機

  • 活動時間:2022年10月14日
  • 活動形式:YouTube線上直播
  • 活動講者:陳偉誠 創辦人暨執行長(盛發生物科技有限公司)、楊青山 董事長(京冠生物科技股份有限公司)
  • 活動主持人:劉姿麟
  • 活動內容:
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