为什么Europa是外籍人生活的地方

一世已经看到了太空探索的未来，看起来像一个覆盖着棕色涂鸦的提示球。我正在谈论欧罗巴，巨大的木星的1,940英里，几乎白色，均匀光滑的卫星。这是一个神秘的世界，在很多方面，几乎是地球的完美反演。它也是寻找外来生活的最合理的地方之一。如果它罢工，那两个陈述声音相当矛盾 - 为什么是，他们这样做。其中谎言欧罗巴现在可能成为太阳系中最重要的世界的原因。根据NASA的2020年预算提案，欧罗巴剪刀宇宙飞船计划于2023年推出探讨神秘的月亮。

欧罗巴的无法园林方面就是字面上宇这是一个由水冰而不是岩石雕刻而成的球体。它的冰构造代替了移动的大陆，咸海代替了地幔，蒸汽柱代替了火山。表面的涂鸦可能是肮脏的海洋物质，通过相当于地震断层的冰泄漏出来。

从地球的角度来看，木卫二的构造是完全错误的，上面是坚硬的地壳，下面是水。然而，从外星生命的角度来看，这可能是一个完美的安排。在木卫二冰冻的地壳下，它所含的液态水是地球上所有海洋液态水总和的两倍。天体生物学家通常认为水是生命的首要需求;木卫二被淹没了。就在冰线下面，环境可能类似于南极冰盖下面的环境。在木卫二的海底，可能有一个活跃的热液喷口系统。它们都是地球上充满活力的栖息地。

冰冷的物质容易蒸发，产生一种奇异的风化作用，在没有风或雨的情况下重新排列地貌。

为故事增加了一个新的扭曲，欧罗巴的水可能有时会逃脱它的冰冷范围。在至少四次，哈勃太空望远镜已经检测到似乎是从欧罗巴爆发的大羽毛的大羽毛。该检测已经证实并扩展了关于对欧罗巴这样一个动态世界进行的科学思想。Europa在木星周围略微椭圆形轨道行进，导致它交替地被巨大的星球的重力挤压并伸展。弯曲在卫星内部产生强烈的摩擦，并产生足够的热量以维持欧洲的冷冻外壳下方温暖的海洋。羽流的存在表明，欧罗巴的拉伸也打开并关闭了一个裂缝网络，使水埋入喷泉作为间歇泉。

如果这些间歇泉是由贯穿地壳的海水组成的，那么它们可能携带着水生生物的痕迹。如果这些羽流上升到足够高的高度，未来的宇宙飞船就可以直接穿过它们，嗅探生物化学物质。

您可以在美国宇航局的Ames Research Center举行的2015年OPAG会议上看到为什么人们在2015年举行的会议上。常规论坛，用于欣赏冰世界，外部行星评估小组的Opag聚会 - 在公司群体的MacWorld Expo和唱片博览会的企业群之间。他们是真正的信徒与新手混在一起，展示了最新的科学，踢了投机性思想，以及制定探索战略。随着每一点的数据，他们已经增长了变得越来越深信，欧罗巴不是火星，是寻找外星生活的地方。在欧罗巴上发现羽流是另一个肾上腺素的射击。作为瑞典皇家理工学院的Lorenz Rother，通过模糊电话线呼吁的最新搜寻沉默的房间是热烈的沉默，并在最新寻找这种水爆发（尚未运气，Alas）。

另一个重要的新闻悬挂在opag会议上：欧罗巴有板块的发现，就像地球一样，与我们所知道的任何其他世界不同。构造描述了一种过程，其中地壳在内部来回移动到内部。Louise Prockter of Johns Hopkins University’s Applied Physics Laboratory co-discovered this style of activity on Europa by painstakingly reconstructing old images from the Galileo spacecraft, which circled Jupiter from 1995 to 2003. (Analysis of other Galileo data suggests the probe flew right past a Europan water plume in 1997, but scientists didn’t realize it at the time.)

随着Prockter在会议上向我解释的那样，移动地壳可能做两个重要的事情。它的循环表面冰，以及它在暴露于太阳期间发生的所有化合物，向下进入黑暗的海洋;这种化学流量对于供应营养成分来说可能是至关重要的。地壳的运动也将海洋材料带到表面上，撬动人眼可以寻求欧洲海洋的线索而不实际钻入它。

在这些发现的支持下，对木卫二的狂热崇拜现在已经摆脱了OPAG会议的限制。一次成功的木卫二任务将使人们关注木卫二令人难以置信的冰和海洋环境。它还将帮助科学家了解冰的世界。冰冷的卫星、矮行星和巨大的小行星是太阳系广阔的外层区域的常态，如果它们重复木卫二的模式，它们可能包含了太阳系的大部分宜居区域。有充分的理由认为，其他恒星周围的冰世界也同样丰富。综上所述，银河系可能包含了数百亿适合生命生存的冰盒。

但如果这些惊人的推断似乎表明，科学家们开始了解木卫二是如何工作的，那么请允许我提出相反的看法。木卫二在很大程度上仍然是一个巨大的混乱的冰球。

一种最重要的是我们对欧罗巴表面所了解的一切都来自NASA的伽利略任务，该使命于1995年到达了木星。在其八年任务中，伽利略映射了大部分欧罗巴，但粗糙的分辨率为每像素约一英里。为了比较，今天最好的火星图像显示小于三英尺的特点。伊丽莎白“Zibi”霍普金斯应用物理实验室的乌龟承诺，美国宇航局即将推出的欧洲探针上的相机将实现类似的清晰度水平。在那之前，想象一下，试图使用没有显示任何小于一英里的地图导航，并且您将获得欧洲科学家必须走多远的感觉。

更重要的是，在非常基本的层面上，行星科学家仍然没有很好地掌握地质学(或者我们应该说“冰川学?”)是如何在冰冻环境下工作的。你看，冰不仅仅是冰。美国宇航局喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的罗伯特·帕帕拉多(Robert Pappalardo)是该机构即将进行的木卫二(Europa)探测器的科学家，他梳着马尾辫，向我详细说明了其中的一些复杂性。在木卫二上，在温暖的日子里，赤道的表面温度可能会上升到零下210华氏度;在两极，最低温度降至零下370华氏度。在这些条件下，水被恰当地认为是一种矿物，而冰的稠度与混凝土差不多。在许多方面，它在破裂、断裂和破碎的方式上与岩石非常相似。但即使在这样的深度冻结中，表面的冰也能升华——直接从固体蒸发成气体——而岩石则不能。冰冷的物质往往会从较暗、较暖的地区蒸发，聚集在较轻、较冷的地区，产生一种奇异的风化作用，在没有任何风或雨的情况下重新排列地貌。

木卫二表面还发生着各种各样的事情。木星有一个巨大而强大的磁场，用辐射轰击它的卫星:平均每天500雷姆，你可以更容易地判断，这个剂量足以让你在一小时内生病，在24小时内死亡。这种辐射会迅速分解任何有机化合物，大大复杂化了寻找生命的过程，但也会产生各种各样的复杂化学物质。喷气推进实验室的一项实验室实验表明，木卫二条纹的颜色是由辐照的海盐产生的。这些和其他碎片分子，连同彗星撞击带来的稳定的有机物质雨滴，可以作为生命的能量来源，当它们循环回到海洋，在那里任何生物都将得到很好的保护。

如果外星人在欧罗巴的海洋中游泳，没有人能够看到它，它真的活着吗？

木卫二的外壳——它的冰壳——的移动是另一个广阔的神秘领域。帕帕拉多指出，在冰的世界里，水扮演着岩浆和地表深处热岩石的角色，但冰和岩石又不完全一样。温暖的冰在高压下变软，几乎变成泥状，慢慢流动。可能存在完全包含在地壳内部的复杂循环模式，地壳可能有10到15英里厚(或多或少;这是木卫二任务将调查的另一个谜团)。液态水可能被困在壳内，与下面的海洋隔绝。表面的水柱可能不是直接来自海洋;它们有可能来自这些中间的湖泊，类似于南极洲尚未开发的沃斯托克湖。

在Opag会议上，看似狭隘的关于冰流量的论点引发了关于欧洲生活中生命前景的多彩辩论，并通过延伸，在那里的无数其他冰世界。格鲁吉亚理工学院的布兰妮·施密特想知道欧罗巴上的积极地质（冰川学）是否完全在地壳内发生。如果材料在表面和海洋之间根部不循环，请将欧罗巴密封。生活中无法从上面取出任何新鲜的化学品，如果有人在某种程度上设法生存，除非我们找到一种方法，否则我们可能永远不会知道一路挖洞。Opag的几位研究人员建议，有意义的答案将需要地面着陆器;一位精力充沛的受众愿意反复争辩地发送冲击机 - 一个高速保龄球，基本上 - 击打表面并摇晃松动的任何可能的埋地微生物。

至于木卫二的海洋本身，它更深入到你可以称之为Aqua incognita.。如果近期实验表明，表面真正地用盐划线，那么富含矿物丰富的海洋，水域在底部的岩石海底剧烈互动。这种相互作用的可能源是由Europa内部热量的水热风官网络网络;这些通风口可以提供化学能量，以维持欧洲生活，因为他们在地球上做。但是，水热活动的总活动是多少？有助于生活的酸度和盐度吗？那里有多少有机材料？科学家们在挑衅的问题上互相酝酿，尚未答案。

当（如果）我们会发现，将取决于，在很大程度上，多少木卫二的内部性质的，从外面是显而易见的。在OPAG的谈话有时演化成类似的东西一所大学存在的说法：如果在木卫二的海洋，没有人外来游泳是能够看到它，是不是真的还活着吗？

T.他欧罗巴忠实已经等了很长一段时间会抹去这些类型的参数的任务，或者至少地面他们在硬数据。等候已充满乐观与失望之间洗盘波动。NASA’s planned Europa Orbiter got a green light in 1999, only to be cancelled in 2002. The agency rebounded with a proposal for an even more ambitious, nuclear-propelled Jupiter Icy Moons Orbiter, which looked incredible until it got delayed and finally cancelled in 2006. A proposed joint venture with the European Space Agency never even got that far, though the Europeans are going ahead with their part of the project, which will send a probe to Ganymede, another one of Jupiter’s icy moons, in 2030.

欧罗巴快船，用科学仪器，其中包括照相机和光谱仪配备，将反复一举以往认为确定它的组成月球和产生图像。有机会的话欧罗巴任务将包括一个着陆器。资金尚不存在，但亚当·施特尔策纳，爽朗的工程师，谁想出如何登陆两吨重的好奇心流动站安全地在火星上，向我保证，从技术的角度来看它不会是很难设计一个小型探头配备了火箭允许在欧洲的软触地得分。那里它可能钻入表面并搜索尚未劣化由木星辐射爆炸可能的有机材料。

OPAG的研究人员都遗憾地同意，你不会看到的是一艘很酷的木卫二潜艇，它会出现在NASA的“未来任务概念”网页上。事实证明，在地球上对沃斯托克湖进行探测是一项艰巨的挑战。我们仍然不知道如何在10英里或更多的欧罗巴冰上钻洞，通过远程控制探索外星海洋，当然也不会有NASA未来合理的预算。

不管。即使是NASA当前欧罗巴计划的No-Frills版本也将释放有关冰世界如何工作的信息，以及他们如何支持生活的可能性。如果答案是令人兴奋的，因为许多科学家希望 - 当我强烈期望 - 它将将未来任务的案例纳入泰坦，Enceladus和欧罗巴的一些其他招手表兄弟。它将重塑其他恒星的可居住世界。现在天文学家大多专注于找到其他地球状行星，但也许这不是大部分行动的地方。也许宇宙中的大部分生活都被锁定了，安全但几乎不可检测，在冰的壳下面。

无论木卫二是不是外星生物的家园，它都会告诉我们生命的范围，以及它们可能存在的地方。这颗冰冷的卫星将有助于解决岩石行星沙文主义的科学问题。嘿，你叫谁主球?

科里·s·鲍威尔(Corey S. Powell)是该网站的特约编辑美国科学家和在发现，他在那里写出博客。他也是即将到来的协办科学规则播客。他在推特上积极谈论太空和天文学:@coreyspowell.

铅图像是维基百科的礼貌。

一种本文略有不同的版本最初发表于2015年6月的“水”问题。