木星|欧洲即将发射JUICE探测木星卫星是否存在地下海洋
【内容简介】：科学家们在努力寻找地球以外生命的同时 ， 找到某些冰封表面下的海洋也是任务之一,其中计划于2022年发射的 Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE)将前往木星 ， 尤其对其较大的三个行星进行勘测 。 期间使用的勘测方法有的只适用在土卫二 ， 有的则相对客观 ， 但不管是哪种方式 ， 这项工程仍需许多年 。
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JUICE穿越木星系统的想象图（(图片:?ESA）
科学家寻找地球之外生命的首要任务之一是确定太阳系外的冰封世界是否隐藏着巨大的地下海洋 。
计划于2022年启动的欧洲航天局(ESA)任务将致力于解决此问题 。 这艘名为“木星冰卫星探索者”(JUICE)的探测器将在木星系统中巡视 ， 专门观察木星最大的三颗卫星:木卫三、木卫四和木卫二 。 科学家们还不能确定 ， 但他们怀疑这三颗卫星都可能隐藏着巨大的海洋 。
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“我们有充分的理由相信 ， 它们的冰壳下有一个内部的次表层海洋 ， ”欧文局“JUICE”项目的行星科学家奥利维尔·维萨斯(Olivier Witasse)在由美国国家科学院组织的一次报告中说 。 JUICE任务旨在为科学家提供数据 ， 以确定这些海洋是否存在 。
JUICE团队打算用几种不同的方法来解决这个问题 。
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其中一种方法很简单 ， 但只适用于木星的一颗卫星 。 科学家们怀疑 ， 木卫二可能正在通过它的冰壳喷出羽状物 ， 但这尚未被证实 ，。 如果是这样的话 ， “JUICE”就可以穿过这些羽状物 ， 在两次飞越的过程中研究它们所含的液体 。 “我们需要一点运气 ， ”维塔塞说 。 “这些羽状物必须存在于那里 ， 但这仍然存在争议 。 “
其他的几种方法则受这种”运气“影响较小 ， 并且这些方法不局限于欧罗巴 。 韦斯以飞船探测木卫三为例具体报告了JUICE的探测技术 ， 这是唯一一个JUICE将直接绕轨道运行的卫星 。
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首先 ， 有一个已经存在的方法 ， 它依赖于测量卫星周围的磁场 。 如果一堆导电的液体在一个星球内部晃动 ， 它会干扰月球和木星的磁场 ， 这样JUICE就可以测量到它 。 然而 ， 这种方法要求JUICE在它停留在木星系统的整个过程中进行测量 ， 以获得足够的数据 。 早在1995年到2003年 ， 美国宇航局的伽利略号探测器就携带了类似的仪器 。
就像地球与月球之间会产生潮汐一样 ， 木星的牵引力应该会扭曲木星卫星的轨道 。 不管这些卫星是否有海洋,不可忽略的是海洋会对潮汐产生影响 。 在没有海洋的月球 ， 潮汐的高度只有3英尺(1米) ， 而在如果存在海洋 ， 潮汐的高度可能在26英尺(8米)到33英尺(10米)之间 ， 韦斯解释道 。
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他说:“这是一项强大的技术 ， 可以测量结冰的卫星内部的情况 。 ”不过 ， 这需要航天器非常接近卫星 ， 并多次绘制完整的卫星表面 。 这些要求意味着木卫三的测量可能要到任务的最后阶段才会进行 ， 在这三个月里 ， JUICE会在绕卫星的最低轨道上运行 。
JUICE寻找外星海洋的最后一个方法可能也是它最奇怪的一个 。 这种方法依赖于对光环上的极光的测量 ， 例如 ， 格尼梅德星的两极 。 这些令人眼花缭乱的光并不是完全对称地绕着卫星的两极旋转 ， 它们是倾斜的 ， 就像歪立在卫星上的一顶帽子的边缘 ， 绕着卫星旋转 。
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根据科学家设计的模型 ， 光环摆动的程度将根据卫星的内部结构而变化 ， 受第一个方法所针对的磁场变化的影响 。 如果没有海洋隐藏在卫星的冰壳下 ， 这条环带将会抖动三倍以上 。 这种技术需要的测量量应该比JUICE的其他测量要少 。
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当然 ， 这些方法都不能很快解决科学家们关于这些遥远世界的疑问 ， 因为深空探索需要时间 。
JUICE目前计划在2022年发射 ， 然后需要7年多的时间才能到达木星系统 。
如果探测器准时发射 ， 它将在2029年到2033年之间进行大量观测 。
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