歐空局為木星送去一杯“果汁”，或將揭開那里“冰月亮”的奧秘？

木星是太陽系中最大的行星，其質量占據(jù)著太陽系除太陽外所有天體物質總量的百分之七十多，是除自身外所有行星加起來的二點五倍，是地球質量的三百一十八倍；而且木星又是個大家族，衛(wèi)星眾多，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的就達到了九十五顆之多。

木星就像太陽系里一顆小太陽，帶著自己眾多的子子孫孫們圍繞著太陽旋轉。研究木星及其家族，對了解太陽系以及人類未來走向有著重要意義。

歐空局于4月14日發(fā)射了一顆前往木星的探測器，叫Jupiter Icy Moons Explorer，意譯為“木星冰月探險者”，而其簡稱JUICE，正好又是果汁的意思，因此人們把這艘探測器又稱為“果汁”，是歐空局行程幾十億公里慰問木星的一杯“果汁”。

這杯“果汁”探訪木星的主要任務，是探索木星的幾顆冰衛(wèi)星，也被稱為“冰月亮”。這是因為這幾顆衛(wèi)星表面溫度都在零下一百五十到零下一百七十攝氏度之間，因此表面都被厚厚的冰層凍結覆蓋；而月亮是地球的天然衛(wèi)星，人們將這種稱呼拓展到其他行星的衛(wèi)星，因此也就將木星的這些冰凍衛(wèi)星稱為“冰月亮”。

“果汁”就是帶著滿滿的誠意，前往木星訪貧問苦。它將孤獨的在太空中旅行近八年時間，于二零三一年到達木星，主要是對木衛(wèi)二、木衛(wèi)三、木衛(wèi)四等幾顆“冰月亮”進行近距離訪問，最終將成為木衛(wèi)三一顆人造衛(wèi)星。這將是人類首次圍繞著其他行星天然衛(wèi)星飛行的探測器。

科學家們?yōu)槭裁磳Α氨铝痢边@么感興趣呢？因為在那冰蓋神秘面紗下面，隱藏著許多還不為人知的秘密。

其實從上世紀開始，人類就開始了對木星行星的觀測和探索，NASA已經(jīng)派出了多艘無人航天器前往木星考察，包括先驅者十號、十一號，旅行者一號、二號，伽利略號，朱諾號、新視野號等等，對木星包括一些衛(wèi)星已經(jīng)有了一個初步了解。

但那里天高皇帝遠，要將詳細情況弄清談何容易。“果汁”的任務就是在之前探索發(fā)現(xiàn)的基礎上，對木星這幾顆冰衛(wèi)星進行更專業(yè)專門的觀察了解，爭取揭開冰層面紗下面的奧秘，看看那里到底有沒有可能存在的生命跡象。

這次任務的立項和研究歷經(jīng)十一年，耗資十七億美元，凝聚了法國、德國、意大利等歐洲國家和美國、日本等國科學團隊的研發(fā)精華。

“果汁”攜帶有多方面先進的科學儀器，包括并不限于：激光高度計，可以研究冰衛(wèi)星的潮汐形變和地形地貌；冰衛(wèi)星探索雷達，具備深入冰層的探測能力，可以研究冰衛(wèi)星表層下面九千米生的結構；3GM無線電套裝，將用于研究冰衛(wèi)星的重力場、內部海洋范圍、木星及其衛(wèi)星的中性大氣和電離層結構等。

按計劃，“果汁”在二零三一年到二零三四年間，將對木衛(wèi)四進行二十一次飛越，最近時距離表面只有兩百公里；期間，二零三二年七月起，“果汁”將會兩次飛越木衛(wèi)二，最近距離只有四百公里，主要目的是測量其冰層厚度，尋找有機分子和生命跡象。

在這之后，探測器將啟動主引擎，進入環(huán)繞木衛(wèi)三的軌道，在五百公里高度運行至少9個月，將這顆太陽系最大的衛(wèi)星“看”個明白。當攜帶的燃料告罄后，為了確保不污染木星的其他衛(wèi)星，JUICE將以撞擊木衛(wèi)三的形式以身殉職，殘骸永遠留在木衛(wèi)三上。

“果汁”的任務終結在木衛(wèi)三，那么木衛(wèi)三有什么特別之處呢？我們現(xiàn)在一起來了解一下。

木衛(wèi)三不但是木星眾多衛(wèi)星中的老大，還是太陽系迄今已知所有衛(wèi)星的老大。木衛(wèi)三直徑約為五千二百六十二公里，質量約為一點五萬億億噸。從這個體量可以看出，其體積已經(jīng)超出了作為八大行星之一的水星，不過由于其密度較小，質量遠遠小于水星。

按距離木星從近及遠計算，木衛(wèi)三是圍繞木星運行的第七顆衛(wèi)星，其公轉軌道平均半徑約為一百零七萬公里，公轉周期和自轉周期約為七天。也就是說，像我們月球和許多木星衛(wèi)星一樣，木衛(wèi)三也是一顆被行星引力潮汐鎖定，永遠一面向著主星，另一面背著主星的衛(wèi)星。

木衛(wèi)三是太陽系中目前已知唯一擁有磁圈的衛(wèi)星，由此科學家們推斷，很可能是木衛(wèi)三有一個由富鐵組成的流動內核，磁場就是這個流動內核運動產(chǎn)生。木衛(wèi)三表面擁有一層稀薄的大氣層，其中含有原子氧、氧氣和臭氧，但是否擁有電離層還未能確定。

木衛(wèi)三主要由硅酸鹽巖石和冰體構成，整個星體分層明顯。目前的探測表明，木衛(wèi)三由幾乎等量的巖石和水構成，而水則主要以冰體形式存在，因此冰體的質量約占星體總質量的百分之四十六到百分之五十。

科學家推測，在木星表層下面兩百公里深處，可能存在一個夾在兩層冰體之間的咸水海洋，這個海洋深達四百公里；還有的科學家根據(jù)各種觀測數(shù)據(jù)認為，木衛(wèi)三的海洋可能遠不止這些，而是可能存在夾在冰體間的多層海洋，這些海洋層層疊加，深度超過一千公里。

因此，木衛(wèi)三是太陽系最大的水庫，蘊含的水體總量是太陽系所有星球之最，儲水總量是地球的30倍！

木衛(wèi)三結構大致分為三層，在半徑約為二千六百三十一公里的星體中，內核半徑約在五百公里到九百公里之間，外層的冰質地涵厚度約在八百公里到一千公里之間，中間部分為硅酸鹽質的地涵。

對木星這些冰衛(wèi)星的研究，還有許多屬于科學猜測，并沒有得到證實，且還有更多的問題需要觀測和發(fā)現(xiàn)。“果汁”的任務就是在過去已有的一些探測基礎上，對木星以及冰衛(wèi)星進行更深入細致的了解。

在過去的探測中，木衛(wèi)二成為太陽系最有可能存在生命的星球之一，因為那里有很多生命存在的條件，如地熱、冰下海洋，更重要的是它距離木星更近，受到木星引力摧殘更甚，這樣整個星球的動感就會更強烈，而生命所需的核心能量在于運動。

因此，尋找生命跡象，將是“果汁”在木衛(wèi)二的主要任務。

木衛(wèi)三距離木星相對木衛(wèi)二遠了近一倍，因此木星引力導致的潮汐活動會小很多，科學家們確信那里存在生命的可能性極小，這也是“果汁”完成任務后最終潑灑在木衛(wèi)三的原因，以避免掉落到木衛(wèi)二，污染那里可能有生命的冰下海洋。

不過，也不不排除出現(xiàn)某些意外，或許意外發(fā)現(xiàn)生命跡象，最終的撞擊計劃當然就要改變。“果汁”在木衛(wèi)三環(huán)繞至少九個月，甚至可能超過數(shù)年，主要任務大致有：其一，了解清楚這顆太陽系唯一具有磁場的衛(wèi)星，這個磁場是怎么回事，對其演化和周邊的影響有哪些；其二，這里的冰下海洋到底存不存在，這個太陽系的最大水庫存量到底有多大；其三，作為太陽系最大的衛(wèi)星，未來有沒有成為人類宜居地的可能。

當然，所有對木星及其冰衛(wèi)星的探索和發(fā)現(xiàn)，對研究太陽系的形成和未來演化，以及系外行星的研究都有著積極指導意義。

因此，“果汁”的發(fā)射成功被認為是本年度最重要的航天科學事件。不過，發(fā)射成功還只能是萬里長征走出了第一步，要實現(xiàn)任務真正成功還任重道遠。

因為“果汁”的木星之旅并非普通人想象的那樣簡單：一經(jīng)發(fā)射，就直奔木星而去。事實上，發(fā)射后的果汁要繞地球和月球，以及金星等天體作很久的迂回，借助這些天體的引力彈弓效應，才能達到飛往木星的動能。

這有點像扔鐵餅，“果汁”圍繞著地月系統(tǒng)、金星兜許多圈子，這個圈子會越兜越大，“果汁”的速度也越來越快，兜到二零二九年，“果汁”才像鐵餅那樣被強力拋出，進入地球到木星的轉移軌道，在經(jīng)過兩年的旅程，于二零三一年到達木星。

“果汁”整個征途有數(shù)十億公里，一路充滿了未知風險，只要稍有差池，就有可能不知所蹤，任務完敗。我衷心祝愿并期待“果汁”能克服千難萬險，到達目的地，完成人類賦予的使命。各位怎么看，歡迎討論。

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