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

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

(資料圖片)

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

這杯“果汁”探訪木星的主要任務(wù)，是探索木星的幾顆冰衛(wèi)星，也被稱為“冰月亮”。這是因?yàn)檫@幾顆衛(wèi)星表面溫度都在零下一百五十到零下一百七十?dāng)z氏度之間，因此表面都被厚厚的冰層凍結(jié)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(chéng)意，前往木星訪貧問(wèn)苦。它將孤獨(dú)的在太空中旅行近八年時(shí)間，于二零三一年到達(dá)木星，主要是對(duì)木衛(wèi)二、木衛(wèi)三、木衛(wèi)四等幾顆“冰月亮”進(jìn)行近距離訪問(wèn)，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(cè)器。

科學(xué)家們?yōu)槭裁磳?duì)“冰月亮”這么感興趣呢？因?yàn)樵谀潜w神秘面紗下面，隱藏著許多還不為人知的秘密。

其實(shí)從上世紀(jì)開(kāi)始，人類就開(kāi)始了對(duì)木星行星的觀測(cè)和探索，NASA已經(jīng)派出了多艘無(wú)人航天器前往木星考察，包括先驅(qū)者十號(hào)、十一號(hào)，旅行者一號(hào)、二號(hào)，伽利略號(hào)，朱諾號(hào)、新視野號(hào)等等，對(duì)木星包括一些衛(wèi)星已經(jīng)有了一個(gè)初步了解。

但那里天高皇帝遠(yuǎn)，要將詳細(xì)情況弄清談何容易?！肮钡娜蝿?wù)就是在之前探索發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)木星這幾顆冰衛(wèi)星進(jìn)行更專業(yè)專門(mén)的觀察了解，爭(zhēng)取揭開(kāi)冰層面紗下面的奧秘，看看那里到底有沒(méi)有可能存在的生命跡象。

這次任務(wù)的立項(xiàng)和研究歷經(jīng)十一年，耗資十七億美元，凝聚了法國(guó)、德國(guó)、意大利等歐洲國(guó)家和美國(guó)、日本等國(guó)科學(xué)團(tuán)隊(duì)的研發(fā)精華。

“果汁”攜帶有多方面先進(jìn)的科學(xué)儀器，包括并不限于：激光高度計(jì)，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(dá)，具備深入冰層的探測(cè)能力，可以研究冰衛(wèi)星表層下面九千米生的結(jié)構(gòu)；3GM無(wú)線電套裝，將用于研究冰衛(wèi)星的重力場(chǎng)、內(nèi)部海洋范圍、木星及其衛(wèi)星的中性大氣和電離層結(jié)構(gòu)等。

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

在這之后，探測(cè)器將啟動(dòng)主引擎，進(jìn)入環(huán)繞木衛(wèi)三的軌道，在五百公里高度運(yùn)行至少9個(gè)月，將這顆太陽(yáng)系最大的衛(wèi)星“看”個(gè)明白。當(dāng)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(yuǎn)留在木衛(wèi)三上。

“果汁”的任務(wù)終結(jié)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(lái)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(yáng)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(zhì)量約為一點(diǎn)五萬(wàn)億億噸。從這個(gè)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(guò)由于其密度較小，質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水星。

按距離木星從近及遠(yuǎn)計(jì)算，木衛(wèi)三是圍繞木星運(yùn)行的第七顆衛(wèi)星，其公轉(zhuǎn)軌道平均半徑約為一百零七萬(wàn)公里，公轉(zhuǎn)周期和自轉(zhuǎn)周期約為七天。也就是說(shuō)，像我們?cè)虑蚝驮S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(yuǎn)一面向著主星，另一面背著主星的衛(wèi)星。

木衛(wèi)三是太陽(yáng)系中目前已知唯一擁有磁圈的衛(wèi)星，由此科學(xué)家們推斷，很可能是木衛(wèi)三有一個(gè)由富鐵組成的流動(dòng)內(nèi)核，磁場(chǎng)就是這個(gè)流動(dòng)內(nèi)核運(yùn)動(dòng)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(gòu)成，整個(gè)星體分層明顯。目前的探測(cè)表明，木衛(wèi)三由幾乎等量的巖石和水構(gòu)成，而水則主要以冰體形式存在，因此冰體的質(zhì)量約占星體總質(zhì)量的百分之四十六到百分之五十。

科學(xué)家推測(cè)，在木星表層下面兩百公里深處，可能存在一個(gè)夾在兩層冰體之間的咸水海洋，這個(gè)海洋深達(dá)四百公里；還有的科學(xué)家根據(jù)各種觀測(cè)數(shù)據(jù)認(rèn)為，木衛(wèi)三的海洋可能遠(yuǎn)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(guò)一千公里。

因此，木衛(wèi)三是太陽(yáng)系最大的水庫(kù)，蘊(yùn)含的水體總量是太陽(yáng)系所有星球之最，儲(chǔ)水總量是地球的30倍！

木衛(wèi)三結(jié)構(gòu)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(nèi)核半徑約在五百公里到九百公里之間，外層的冰質(zhì)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(zhì)的地涵。

對(duì)木星這些冰衛(wèi)星的研究，還有許多屬于科學(xué)猜測(cè)，并沒(méi)有得到證實(shí)，且還有更多的問(wèn)題需要觀測(cè)和發(fā)現(xiàn)?！肮钡娜蝿?wù)就是在過(guò)去已有的一些探測(cè)基礎(chǔ)上，對(duì)木星以及冰衛(wèi)星進(jìn)行更深入細(xì)致的了解。

在過(guò)去的探測(cè)中，木衛(wèi)二成為太陽(yáng)系最有可能存在生命的星球之一，因?yàn)槟抢镉泻芏嗌嬖诘臈l件，如地?zé)帷⒈潞Ｑ螅匾氖撬嚯x木星更近，受到木星引力摧殘更甚，這樣整個(gè)星球的動(dòng)感就會(huì)更強(qiáng)烈，而生命所需的核心能量在于運(yùn)動(dòng)。

因此，尋找生命跡象，將是“果汁”在木衛(wèi)二的主要任務(wù)。

木衛(wèi)三距離木星相對(duì)木衛(wèi)二遠(yuǎn)了近一倍，因此木星引力導(dǎo)致的潮汐活動(dòng)會(huì)小很多，科學(xué)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(wù)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(guò)，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(jì)劃當(dāng)然就要改變。“果汁”在木衛(wèi)三環(huán)繞至少九個(gè)月，甚至可能超過(guò)數(shù)年，主要任務(wù)大致有：其一，了解清楚這顆太陽(yáng)系唯一具有磁場(chǎng)的衛(wèi)星，這個(gè)磁場(chǎng)是怎么回事，對(duì)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(gè)太陽(yáng)系的最大水庫(kù)存量到底有多大；其三，作為太陽(yáng)系最大的衛(wèi)星，未來(lái)有沒(méi)有成為人類宜居地的可能。

當(dāng)然，所有對(duì)木星及其冰衛(wèi)星的探索和發(fā)現(xiàn)，對(duì)研究太陽(yáng)系的形成和未來(lái)演化，以及系外行星的研究都有著積極指導(dǎo)意義。

因此，“果汁”的發(fā)射成功被認(rèn)為是本年度最重要的航天科學(xué)事件。不過(guò)，發(fā)射成功還只能是萬(wàn)里長(zhǎng)征走出了第一步，要實(shí)現(xiàn)任務(wù)真正成功還任重道遠(yuǎn)。

因?yàn)椤肮钡哪拘侵貌⒎瞧胀ㄈ讼胂蟮哪菢雍?jiǎn)單：一經(jīng)發(fā)射，就直奔木星而去。事實(shí)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(yīng)，才能達(dá)到飛往木星的動(dòng)能。

這有點(diǎn)像扔鐵餅，“果汁”圍繞著地月系統(tǒng)、金星兜許多圈子，這個(gè)圈子會(huì)越兜越大，“果汁”的速度也越來(lái)越快，兜到二零二九年，“果汁”才像鐵餅?zāi)菢颖粡?qiáng)力拋出，進(jìn)入地球到木星的轉(zhuǎn)移軌道，在經(jīng)過(guò)兩年的旅程，于二零三一年到達(dá)木星。

“果汁”整個(gè)征途有數(shù)十億公里，一路充滿了未知風(fēng)險(xiǎn)，只要稍有差池，就有可能不知所蹤，任務(wù)完敗。我衷心祝愿并期待“果汁”能克服千難萬(wàn)險(xiǎn)，到達(dá)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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