图为美国航空航天局（NASA）的欧罗巴快船飞过火星的 艺术概念图，该航天器将利用火星的引力加速前往目的地：环木星轨道
。图源：NASA/JPL-加州理工学院
导读：
木卫二，又称欧罗巴，是木星的一个卫星。当越来越多的观测证据支持欧罗巴上可能有生命的存在，科学家们决定发送一个航天器近距离探测一番。
3月1日，这个航天器，也就是欧罗巴快船（Europa Clipper），抵达了距离火星最近的地点。在这里，欧罗巴快船可以借助火星的引力加速赶往目的。
3月1日，人类向其他行星发射的最大的航天器——欧罗巴快船
（Europa Clipper）
，抵达距离火星最近的地方。不过，欧罗巴快船的目的地却不是火星，它只是借助火星的引力加速赶往目的地：环木星轨道，去那里完成最令人激动的航天任务之一：寻找木卫二上生命的迹象。
根据天体生物学一般观点，一颗星球上有生命存在，至少要满足三个条件：
作为首次使用望远镜来观测天文的研究者，伽利略发现了木星的四颗卫星，时间在1609年年底至1610年初期间。之后不久，这四颗卫星被分别命名为“艾奥”、“欧罗巴”、“盖尼米德”和“卡里斯托”，名字源于希腊神话的人物，统称为伽利略卫星，依次为木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。木卫二即欧罗巴。
从1950年代至1970年代初，天文学家基于地面望远镜的伽利略卫星反射光光谱的数据，推断并确认欧罗巴表面覆盖一层冰。
[1]
1973年之后，人类航天器开始飞抵木星系统，对其进行更直接的天文观测。1979年抵达木星系统的旅行者
（Voyager）
1号和2号发回了木卫二的高清照片，显示木卫二的表面比地球的月亮更明亮，而且还很平，没有高山深谷，没有大的陨石坑。这些信息，均说明木卫二是个年轻的星球。与此同时，木卫二也并非光滑如镜，还有很多裂缝和隆起，说明它地质活动活跃。
[2]
木卫二表面冰层如碎裂的拼图。图源：NASA
1989年，美国发射升空伽利略号探测器，专门用于研究木星及其卫星。伽利略号探测器于1995年进入木星轨道。
从伽利略号探测器拍的照片分析，木卫二上有移动的“冰山”，这个现象最合理的解释是，木卫二的冰层之下有水。
伽利略号探测器对木星系统的磁场测量表明，
木星可以在木卫二中产生一个次级磁场，类似于变化的磁场在导体球中感应出磁场
[3]
，这说明木卫二冰层下要么是金属，要么是盐水，即海洋。后者显得更为合理。
但是，木卫二表面温度低至-160℃，怎么会有液态水呢？
天文学家们分析，木星和其他几颗伽利略卫星的潮汐力会把木卫二拉来扯去，在木卫二内部产生巨大的热量
（类似曲别针经反复弯折而变热）
，木卫二内部的火山活动也会放出热量，将内部的冰融化，形成液态的海水。木卫二表面冰层之下的海洋覆盖整个星球，水总量是地球海洋的2倍
[4]
。
液态水是生命得以存在的首要物质要求，而木卫二最不缺的就是液态水。
但若像地球那般存在生命，只有水还是不够的，还需要构建生命的化学元素，如碳、氢、氧、氮、磷、硫等，这些元素结合成生命必不可少的有机分子。
木卫二的火山活动和潮汐加热，或许会给岩石层、海洋、冰壳带来物质交换，使海洋中含有生命必需的化学元素。木卫二海洋中有哪些化学元素？有没有有机分子？这些问题，都还需要进一步研究才能确认。
所有形式的生命的维持，都需要能量输入。对于地球生命来说，能量的终极来源是太阳光。
如果木卫二上有生命，那么它们不大可能生活于冰上，因为木卫二表面一直遭受着高能辐射的轰击，使生命难以生存。
不过高能辐射或可为冰层下可能存在的生命提供燃料。天文学家们猜测，高能辐射可将木卫二极端稀薄的大气中的水分子分解为氢气和氧气，氧气分子渗入到冰层之下，与其他元素反应，释放化学能，供应给可能存在的微生物。
高能辐射使木卫二冰层之上成为生命荒原，但或能给冰层之下的生命提供燃料。图源：NASA
木卫二海底岩石可能会有类似地球海底的热泉环境。海底火山爆发后会留下海底裂缝。冷海水沿海底裂缝向下渗流，会受到更下层的岩浆加热，然后被反喷回海底而形成深海热泉。地球的深海热泉区域是个充满生机的地方，甚至还可能是地球生命的起源地。木卫二如果有海底热泉的话，那里可能是个适合生命的所在。
木卫二到底有没有生命呢？科学家们决定发送一个航天器近距离探测一番。
2003年，完成使命的伽利略号，为避免将从地球带去的微生物污染木卫二可能存在的生命，壮烈地撞向了木星。
伽利略号任务结束之后，NASA筹备了雄心勃勃的木星冰月轨道器计划，探测木星的三颗行星大小的卫星——木卫二、木卫三和木卫四。不过，这项计划在2005年被取消。
之后，NASA提出了木星冰月轨道器的低成本版，于2015年获得批准，并于2017年命名为欧罗巴快船
（Europa Clipper）
。它装备有一对太阳能电池板，展开之后看起来像帆船一样。这时的欧罗巴快船，有一个篮球场那么大，是NASA向其他行星发送的最大的航天器。
值得注意的是，欧罗巴快船将会被发射到环木星轨道上，掠过木卫二时对其进行探测，而不是被直接发送到木卫二轨道。
这是因为，木卫二附近有木星的强磁场，还有强烈的粒子辐射
[5]
，将使得飞船上的电子设备在几个月内被毁掉。
沿着环木星轨道，欧罗巴快船将每隔几周掠过木卫二一次，然后飞到安全的所在，向地球传输数据。
欧罗巴快船通过各种仪器来收集木卫二上的数据，包括可见光相机、红外相机、紫外光谱仪、分光计、磁强计、等离子体测深仪、雷达、质谱仪、表面尘埃分析仪等九种仪器。这些仪器将以每像素50厘米
（20英寸）
的分辨率拍摄木卫二表面的图像，分析其大气和海洋的成分，查看是不是有氨基酸、托林等有机分子，进而推断生命存在的可能性有多大。
更准确地说，欧罗巴快船并不只是寻找生命的迹象，也是在寻找适宜生命存在的环境。
2024年3月，美、德、英的科学家研究认为，只要从木卫二上获得一粒冰，就可分析出，木卫二的海洋里有没有生命
[6]
。欧罗巴快船所装备的仪器能够检测出细胞膜的成分
[7]
。
要取得这项成就，需要相当好的运气：木卫二海洋里有细胞生命，还要有机会穿越万米厚的冰层跑到星球表面上，再被欧罗巴快船捕获。
这么爆棚的运气可遇不可求，一个合理的期待是，欧罗巴快船可以找到容易发现生命的地方，比如冰层很薄处或有海水溢出处，未来可将航天器直接着陆于这样的地方，在冰层上钻洞，直抵水面寻找生命。
为吸引公众对欧罗巴快船项目的兴趣，NASA于2023年6月1日开启了一项“太空漂流瓶”活动，邀请全球各地的人把自己的名字送往木星。
这项活动收集到了260万人的名字，这些名字被刻在一枚微芯片里，这枚芯片有硬币大小，固定在一块金属板上。金属板上在芯片所在位置画了一个漂流瓶，围绕以木星的四颗较大的卫星的轨道。
欧罗巴快船携带的一块金属板的一面。图源：NASA
这块金属板还刻有美国诗人Ada Limón专门为欧罗巴快船作的诗。
美国桂冠诗人Ada Limón专门为欧罗巴快船作的诗。图源：NASA网页截图
金属板上刻有德雷克方程
(用来推测银河系内可以和我们接触的外星智慧文明数量的方程)
、组成水的氢原子和羟基自由基
（Hydroxyl radical）
的光谱线、行星科学家Ronald Greeley
（1939年8月25日—2011年10月27日，他的研究是欧罗巴快船任务得以立项的科学依据）
的肖像。
这块金属板的另一面是用103种文字的“水”创作的艺术作品
[8]
。
103种文字写的“水”
就这样，作为地球上科学与人文艺术的结合体，欧罗巴快船在2024年10月14日发射，踏上了揭秘木卫二的征程。
欧罗巴快船将在2026年12月3日飞掠地球，得到地球的助力。之后，它将跨越漫漫29亿公里的旅程，预计在2030年4月进入木星轨道。
按照计划，欧罗巴飞船会有44次飞越木卫二，并在2034年9月完成使命。可以想见，到那时，欧罗巴快船也将如其前辈伽利略号探测器，被引导着撞向木卫三，结束自己的“生命”。
眼下，它正在穿越寒冷宇宙，朝着目标前行。祝愿它一路好运，穿透漫长时光，发来远方的答案。
参考资料：
1.https://sites.math.washington.edu/~greenber/EuropaHistory.html
2.https://europa.nasa.gov/why-europa/evidence-for-an-ocean/
3.Neubauer, F. Oceans inside Jupiter's moons. Nature 395, 749–751 (1998). https://doi.org/10.1038/27335
4.https://science.nasa.gov/jupiter/jupiter-moons/europa/
5.https://europa.nasa.gov/spacecraft/instruments/radiation-monitoring-study/
6.Science Advances, DOI: 10.1126/sciadv.adl0849
7.https://www.space.com/europa-clipper-ice-grain-jupiter-ocean-moon
8.https://www.jpl.nasa.gov/images/pia26063-europa-clippers-water-words/
9.https://science.nasa.gov/mission/europa-clipper/10.https://www.spacevoyaging.com/news/2025/03/02/europa-clipper-swings-by-mars-on-its-long-journey-to-jupiter/
来源：赛先生
编辑：月
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