木星是太陽系中最大的行星，其質量占據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，衛星眾多，現已發現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。

(資料圖片)

歐空局于4月14日發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星，也被稱為“冰月亮”。這是因為這幾顆衛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星，人們將這種稱呼拓展到其他行星的衛星，因此也就將木星的這些冰凍衛星稱為“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，主要是對木衛二、木衛三、木衛四等幾顆“冰月亮”進行近距離訪問，最終將成為木衛三一顆人造衛星。這將是人類首次圍繞著其他行星天然衛星飛行的探測器。

科學家們為什么對“冰月亮”這么感興趣呢？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，對木星包括一些衛星已經有了一個初步了解。

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現的基礎上，對木星這幾顆冰衛星進行更專業專門的觀察了解，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，可以研究冰衛星的潮汐形變和地形地貌；冰衛星探索雷達，具備深入冰層的探測能力，可以研究冰衛星表層下面九千米生的結構；3GM無線電套裝，將用于研究冰衛星的重力場、內部海洋范圍、木星及其衛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，進入環繞木衛三的軌道，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星，JUICE將以撞擊木衛三的形式以身殉職，殘骸永遠留在木衛三上。

“果汁”的任務終結在木衛三，那么木衛三有什么特別之處呢？我們現在一起來了解一下。

木衛三不但是木星眾多衛星中的老大，還是太陽系迄今已知所有衛星的老大。木衛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，木衛三是圍繞木星運行的第七顆衛星，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星一樣，木衛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星。

木衛三是太陽系中目前已知唯一擁有磁圈的衛星，由此科學家們推斷，很可能是木衛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生。木衛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；還有的科學家根據各種觀測數據認為，木衛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現。“果汁”的任務就是在過去已有的一些探測基礎上，對木星以及冰衛星進行更深入細致的了解。

在過去的探測中，木衛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”在木衛二的主要任務。

木衛三距離木星相對木衛二遠了近一倍，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三的原因，以避免掉落到木衛二，污染那里可能有生命的冰下海洋。

不過，也不不排除出現某些意外，或許意外發現生命跡象，最終的撞擊計劃當然就要改變。“果汁”在木衛三環繞至少九個月，甚至可能超過數年，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星的探索和發現，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”的發射成功被認為是本年度最重要的航天科學事件。不過，發射成功還只能是萬里長征走出了第一步，要實現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：一經發射，就直奔木星而去。事實上，發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、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，在經過兩年的旅程，于二零三一年到達木星。

“果汁”整個征途有數十億公里，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。

時空通訊原創文章，請尊重作者版權，感謝理解支持。

標簽：