木衛2有水2025揭曉是否宜居 伽利略號3次拍到「羽流」影像 證實為「水霧」
華人科學家賈先哲主導研究 發現最新證據
特派員黃惠玲/芝加哥─安娜堡電話專訪
一直受到科學界爭論的木星第二顆衛星「木衛二」(Europa)冰層下是否潛在巨大海洋,經賈先哲重新分析伽利略號太空船(Galileo)測得的磁場和等離子體(plasma)數據,並與哈柏天文望遠鏡(Hubble Space Telescope)拍攝圖片比對後,為木衛二確實存在液態水,提出最新有力證據。他表示,此報告將加速木衛二的研究進程,「最快七年,就能證明木衛二(Europa)是否適宜生物居住」。由賈先哲主導的這份研究報告「由伽利略太空船的磁場和等離子體數據,證明木衛二存在羽流」(Evidence of a plume on Europa from Galileo magnetic and plasma wave signatures),14日發表在「自然天文學」(Nature Astronomy)期刊。
重大進展 NASA高度重視
這份報告,獲得美國太空總署(NASA)的高度重視,NASA噴射推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)「木衛二克利波太空船」(Europa Clipper project)負責科學家帕波拉多(Robert Pappalardo)說,「此研究結果,是木衛二的轉捩點,透過數據,使羽流的存在更加真實,而不再僅是遙遠影像的光點」。羽流是指類似蒸汽的物質噴發到太空中,所形成的一種流體或水霧現象。帕波拉多表示,這一發現對預計在2022年發射的木衛二太空船「克利波」是大好消息,如果羽流確實從木衛二的海洋或地下湖噴出,屆時飛近的「克利波」可對其進行採樣,加速了解木衛二是否具有生命成分,「這是大事」。
賈先哲17日接受本報電話專訪表示,伽利略太空船曾在2014年、2016年公布所拍攝到的木衛二「羽流照片」,這兩次出現羽流的 位置,分別在南極與赤道,不過,當時羽流並沒有引起太大矚目,去年4月,太空船公布最新照片,在赤道附近又拍到羽流影像,本身也是NASA木衛二飛船計畫的參與科學家之一的賈先哲,看到2017年的照片時,突然想到「太空船有穿過赤道,那應該可分析羽流影像出現位置的磁場,來確定所噴出的霧狀體就是水霧」。
海洋厚度 比地球大2倍
他與研究團隊,立即展開使用現有的計算機模組,加入了羽流模擬試驗,結果發現,伽利略號在距離木衛二約124哩處,等於是低空飛越的三分鐘內,該衛星周圍的磁場,突然出現急劇變化,等離子活動明顯異常。「在這短短三分鐘內,我們觀測到磁場強度改變了約200個nanotesla(磁場強度單位),這種情況非比尋常」,賈先哲說,「水」是造成強大磁場改變的「最合理解釋」。
賈先哲說,21年前的太空船偵測,已經估 算木衛二的海洋厚度,至少比地球海洋大上兩倍。如果海洋中存在有利生物成長的化學成分,加上確認有液態水就表示「有熱源能量」,那麼「水、能量、化學成分」俱足下,就形成了適合生命發展的環境。不過,木衛二這片海洋被冰層覆蓋,如果採取鑽洞探測海洋內化學成分,是一項高難度的工程與技術,賈先哲的最新研究,則可利用太空船穿越木衛二表面的羽流,偵測採樣地下水透過地表裂縫噴發到太空的成分,有效了解海洋特性成分,省略了複雜的鑽測工程,賈先哲的研究成果,使太空船任務大為簡化。
有大氣層 比土衛2更近
之前土星的第二個衛星(土衛二),也曾傳出有可能有生物存在,不過,賈先哲認為,木衛二比土衛二大了好幾倍,且距離地球更近,加上周圍存在氧氣的大氣層等因素,將更可能適合生命形成。
目前NASA計畫最快在2022年,發射「克利波號」太空船再度前往木衛二,賈先哲說,從地球飛到木星大約需要五年時間,不過,現在的科技不斷改進,預估火箭太空船將可以改善到三年就飛抵木星,「2022年發射,2025年就可抵達目的地,這也意味著,最快再等七年,我們就可以知道木衛二會不會成為太空中下一個地球」。