2009年11月，美國亞利桑那大學科學家理查德·格林伯格發(fā)表論文指出，目前木衛(wèi)二的海洋中至少應(yīng)該存活著300萬噸似魚復雜生物。這將13年前科學家們提出的木衛(wèi)二生命假說又向前推進了一步。木衛(wèi)二是1610年被伽利略用望遠鏡發(fā)現(xiàn)的木星最大的四顆衛(wèi)星之一，距離木星67萬千米，直徑2920千米。木星最大的四顆衛(wèi)星分別稱為木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四，通統(tǒng)稱為伽利略衛(wèi)星。迄今雖然已知木星擁有63顆衛(wèi)星，但按體積大小來說，木衛(wèi)二仍然處于第四位。其與木星的距離僅次于木衛(wèi)一的42萬千米。航天器對木衛(wèi)二的探測表明，它的外殼冰層下可能有海洋，海洋中可能有生命，科學家們正在設(shè)法揭開其生命之謎。

外表冰層下可能有海洋

航天器對木衛(wèi)二的探測表明，其上可能有海洋。正因如此，在對木星衛(wèi)星的探測中，科學家們最重視的就是木衛(wèi)二。

早在1979年旅行者1號和2號探測木星時就發(fā)現(xiàn)，木衛(wèi)二像個冰與奶油巧克力混合的大球體，表面上分布著彎曲條紋。科學家們分析研究木衛(wèi)二的照片和探測資料后提出，該衛(wèi)星表面覆蓋著5000米厚的冰層，冰層下面可能有一個深達50千米的海洋。

從1996年伽利略號在距離木衛(wèi)二16萬千米處拍攝的照片上看，這顆星球呈現(xiàn)出冰殼狀，表面裂縫交錯，像地球兩極的浮冰，說明冰層曾受到巨力的作用?？茖W家們研究后認為，這種力是由木衛(wèi)二和木星及其他三顆伽利略衛(wèi)星之間的引力形成的潮汐力，其作用不僅形成木衛(wèi)二的表面特征，還使其內(nèi)部的水以液態(tài)存在。1 996年末伽利略號從距離木衛(wèi)二688千米處經(jīng)過時拍攝的照片顯示，木衛(wèi)二表面有水流存在?？茖W家們說，這種現(xiàn)象表明木衛(wèi)二內(nèi)核很熱，大量熱能從火山口或熱泉眼噴發(fā)出來，導致表面部分冰層融化。1997年1月，伽利略號用磁強計對木衛(wèi)二的磁場進行的探測顯示，木衛(wèi)二只能有一個內(nèi)磁場才能解釋獲得的結(jié)果。這個內(nèi)在導電層的導電率必須和含鹽海水一樣強。由此科學家們再次得出木衛(wèi)二上可能有海洋的推論。同時，發(fā)回的新照片表明，木衛(wèi)二表面裂縫位置發(fā)生了變化，說明很可能是表層下的海洋流動造成的。199 7年2月，伽利略號從距離木衛(wèi)二586千米處飛過時拍攝的照片顯示，木衛(wèi)二表面最大的冰山寬達13千米，高為100～200米。美國科學家史蒂文等人認為，由于木星對木衛(wèi)二內(nèi)核的引力作用，使其冰幔下面的水保持液體狀態(tài)，成為深達幾千米的海洋。1998年12月伽利略號拍攝的照片顯示，木衛(wèi)二南部有一條長達800米的裂縫。2000年1月，伽利略號從距離木衛(wèi)二351千米處掠過時發(fā)現(xiàn)，木衛(wèi)二地磁北極點位置頻繁移動。科學家們認為，這是木衛(wèi)二含鹽海洋在冰層下流動形成電磁場引發(fā)的結(jié)果。

在研究了木衛(wèi)二表面裂縫照片之后，2002年9月格林伯格研究小組宣稱，木衛(wèi)二冰層較薄，觀測到的表層裂縫可使氣體、熱量和有機物質(zhì)接觸到表層下面可能存在的水。這種情況顯示，木衛(wèi)二可能存在的海洋同地球上的北冰洋相似。既然北冰洋能通過冰層的裂縫接觸空氣和熱量，那么木衛(wèi)二上的海洋也能通過冰層裂縫與外界接觸。

科學家們依據(jù)旅行者2號和伽利略號獲取的資料，于2007年繪制出的首張木衛(wèi)二全球地質(zhì)構(gòu)造圖揭示，其表面地質(zhì)構(gòu)造比較年輕且富于變化。2008年，科學家們發(fā)現(xiàn)，木衛(wèi)二極地旋轉(zhuǎn)軸偏移了80多度。這樣的極端變化表明木衛(wèi)二表面冰殼厚度不一致，在其下面有廣闊的海洋?？茖W家們還用多種航天器獲得的照片，繪制了木衛(wèi)二表面直徑達500千米以上的大型弧狀盆地圖像。經(jīng)綜合分析研究，科學家們認為，木衛(wèi)二內(nèi)部有一個金屬核，核外是石質(zhì)的殼，殼外是液態(tài)水海洋，海洋表面是冰層。

海洋中可能存活著生命

由于水是孕育生命的重要條件，故而科學家們在發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二上可能有海洋之后，就推斷其海洋中可能有生命。

1979年旅行者號發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二表面廣泛分布著彎曲的褐色條紋之后，有的科學家就認為，這意味著該星球上存在著有機分子，因為多種有機聚合物是呈褐色的。同時對可能存在的海洋來說，其環(huán)境可以維持有機體的生存，因而估計木衛(wèi)二上可能存活細菌一類的低級生物。

1996年8月，美國科學家提出，木衛(wèi)二的海底也可能存在火山，其噴發(fā)提供的熱量足以使某些不需要陽光和空氣的微生物生存下去，這一論點被稱為木衛(wèi)二生命假說。木衛(wèi)二冰層下面有水、充足的熱量和有機化合物這三個生命存在的基本要素，其環(huán)境很有可能符合宇宙生物學的標準。地球海洋深處一些火山口的周圍，沒有陽光和氧氣的極端惡劣的自然環(huán)境中都有原始微生物繁衍生息，就是因為這些地方都具備上述三個條件。提出和贊同木衛(wèi)二生命假說的科學家們認為，從環(huán)境條件推斷，其生命形態(tài)只能是低級的海洋生物。

這些科學家認為，地球生命源于海洋里的火山噴口，此一原理也適用于木衛(wèi)二。他們猜測，受木星引力影響，木衛(wèi)二內(nèi)部亦有火山活動。當木衛(wèi)二從木星一側(cè)飛向另一側(cè)時，木星會擠壓木衛(wèi)二，導致后者的核心處于熔融狀態(tài)，從而引起火山活動。火山雖未噴發(fā)出表面，但卻加熱了冰層下面的水，使其呈液體狀態(tài)，形成海洋。木衛(wèi)一由于距離木星更近，受到的擠壓更大，故而火山噴出表面，并留下硫磺和其他化學物質(zhì)。地球海底熱液噴口處也有很多同類化合物，且與地球早期生命有關(guān)。由此科學家們推斷，木衛(wèi)二海底火山活動也會噴發(fā)類似化合物，并造成溫暖的環(huán)境，從而孕育并存活了生命。伽利略號在距木衛(wèi)二上空400千米掠過時，曾收到其冰層下發(fā)出的吱吱叫聲。經(jīng)科學家們分析研究，這種叫聲與地球海洋中海豚發(fā)出的聲音相似，誤差率僅為0.001％。據(jù)此科學家們推測，如果木衛(wèi)二上真的有生命，它們最有可能與地球上的海豚相似。美國生物學家還打算發(fā)射下一個探測木星航天器時，讓其帶去地球海豚“談話”的錄音帶，試圖傳輸?shù)侥拘l(wèi)二上以探究竟。

目前科學界普遍認為，木衛(wèi)二表面沒有陸地，寒冷的外殼冰層下面是一片汪洋大海，水量比地球擁有的水要多得多。海洋正在吸收大量的氧氣，甚至遠比預(yù)測模型顯示的要多，海底部分區(qū)域應(yīng)該與地球深海熱泉周圍環(huán)境極為相似，其構(gòu)成足以支持多種生命形態(tài)存活。格林伯格對此進行深入研究后，才子2009年11月提出了當前木衛(wèi)二海洋中至少應(yīng)該存活300萬噸似魚復雜生物的最新結(jié)論。

揭開生命之謎的探測方案

目前人類尋找地外生命的具體目標，排在第一位的是火星，排在第二位的就是木衛(wèi)二。怎樣利用航天技術(shù)揭開木衛(wèi)二生命之謎呢?科學家們已提出四種可行的方案。

一是用導彈轟擊取樣。人類將從地球向木衛(wèi)二發(fā)射一艘宇宙飛船，當其飛臨木衛(wèi)二近空時，適時發(fā)射一枚重9千克的導彈，猛烈轟擊目標的表面，使冰層碎塊飛向高空，隨即飛船穿越炸出的冰塊云團，伸出凝膠收集部分碎冰，并運回地球，供科學家們研究，以便確定有無生命信息。

二是用航天器進行近空探測。美國宇航局和歐空局正在研制名為木衛(wèi)二·木星系任務(wù)的探測器，計劃將于2020年發(fā)射升空，2026年到達探測區(qū)域，預(yù)定工作期限為三年。探測器由兩個軌道器組成。美國負責攜有相機、光譜儀和強大雷達系統(tǒng)的木衛(wèi)二軌道器。當其進入環(huán)繞木衛(wèi)二軌道開展探測工作時，雷達系統(tǒng)可以穿透木衛(wèi)二冰層，計算出冰層厚度，其他儀器將研究海洋生物跡象。它將幫助科學家縮小可能存在生命區(qū)域的范圍，為以后的探測提供依據(jù)。歐空局負責攜有相機、光譜儀、塵埃分析器、質(zhì)譜儀或者磁力計的木衛(wèi)三軌道器，屆時主要是對木衛(wèi)三進行探測。

三是用航天器著陸探測。俄羅斯將參與歐空局2015年至2025年的一項空間研究計劃，以便登陸研究木衛(wèi)二，尋找簡單的生命形式。這一項目的航天器以法國天文學家皮埃爾·西蒙·拉普拉斯命名。俄羅斯將研制一個登陸探測器，搭載在該航天器上。屆時登陸探測器將降落在木衛(wèi)二表面冰層的一個裂縫處，并熔化一些冰，開始尋找生命蹤跡，隨即將探測結(jié)果通過拉普拉斯航天器傳回地面。

四是用機器人鉆入海洋探測。其方案是向術(shù)衛(wèi)二發(fā)射兩個著陸機器人，一個能鉆穿冰層開辟一條通往海洋的孔道，另一個能沿著孔道進入海洋開展探測工作。水下機器人攜帶的科學儀器能夠進行環(huán)繞考察并找出微生物，包括不同于地球上的生命形態(tài)。其探測結(jié)果將適時發(fā)回地球。為保證探測效果不受木衛(wèi)二以外的任何因素影響，兩個高度自動化的機器人必須完全滅菌。

探測木衛(wèi)二有無生命的意義在于，除弄清真相外，還可驗證或修正宇宙生物學標準。如果發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)二上有生命，那就證明了宇宙生物學標準至少適用于太陽系天體。如果推斷條件屬實而未發(fā)現(xiàn)生命，則需修正這一標準。如果推斷條件不存在，則另當別論。無論獲得何種真實情況，都能深化人類對木衛(wèi)二乃至太陽系天體的認識，促進空間科學的發(fā)展。