它會是外太空的生命搖籃嗎?木星衛星「歐羅巴」證實發現水蒸氣!

2019-11-19 20:56

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木星衛星「木衛二」(Europa,歐羅巴)(NASA)

木星衛星「木衛二」(Europa,歐羅巴)(NASA)

搜尋地球之外的太空生命家園,三項線索缺一不可:必要的化學元素(碳、氫、氧、氮、磷、硫)、能量來源、液態水,其中又以第三項最難。然而天文學家近來證實,木星的衛星「木衛二」(歐羅巴)有水蒸汽!

木衛二(Europa)是木星79顆衛星之一,直徑約3100公里,比月球略小,1610年由偉大科學家伽利略(Galileo Galilei)發現,1979年「航海家」(Voyager)太空船首度為它拍下「特寫」。長久以來,天文學家推測木衛二的地表冰層下方有液態水,不時會以間歇泉(geysers)的型態噴發,讓木衛二同時擁有孕育生命的三大要素。

木星衛星「木衛二」(Europa,歐羅巴)地表假想圖(NASA)
木星衛星「木衛二」(Europa,歐羅巴)地表假想圖(NASA)

終於,推測不再只是推測。美國航太總署(NASA)高達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)的研究人員,利用夏威夷茂納開亞火山(Mauna Kea)的凱克天文台(W. M. Keck Observatory)望遠鏡觀測木衛二,並以攝譜儀(spectrograph)分析其大氣層的紅外線,終於在其前導半球(leading hemisphere)發現水分子的蹤跡。

研究工作領導人、NASA行星學家帕格尼尼(Lucas Paganini)指出:「生命3大要素之中,必須的元素與能量來源,在太陽系屢見不鮮;但是水,出了地球就很難找到。雖然科學家還沒有直接發現歐羅巴的液態水,但是我們拿到二獎:水蒸氣。」

木星衛星「木衛二」(Europa,歐羅巴)地表(NASA)
木星衛星「木衛二」(Europa,歐羅巴)地表(NASA)

根據帕格尼尼團隊18日發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)的論文,木衛二噴發的水估計每秒達2360公斤,只需幾分鐘就可以注滿一座奧運規格的游泳池。

這項重大發現有助於科學家深入瞭解木衛二的內部運作:木衛二數公里厚的冰層下方,很可能有一座態水的海洋,面積是地球的2倍;其地表下方也可能有小型的「水庫」。

木星衛星「木衛二」(Europa,歐羅巴)水分子放出的紅外線(NASA)
木星衛星「木衛二」(Europa,歐羅巴)水分子放出的紅外線(NASA)

透過地球上的望遠鏡與大氣層,觀看位處深空(deep space)的行星大氣層,是極高難度的工作,必須藉由複雜的數學與電腦模型來排除干擾。不過好消息是,科學家再等幾年就可以對木衛二一親芳澤。

「木衛二快艇號」(Europa Clipper)太空船預定2025年升空,進入木星軌道之後,以45次飛越(flyby)近距離觀察木衛二,研究其可居住性(habitability),焦點自然是元素、能源與液態水;同時還要為未來的「木衛二登陸器」(Europa Lander)找尋適當的著陸地點。

「木衛二快艇號」(Europa Clipper)飛越木星衛星「木衛二」(Europa,歐羅巴)假想圖(NASA)
「木衛二快艇號」(Europa Clipper)飛越木星衛星「木衛二」(Europa,歐羅巴)假想圖(NASA)

 

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