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木衛四將成為人類未來的太空基地?引力小、低重力,含有大量冰

提到木衛四,你會想到什麼呢?除了知道它是太陽系內第三大衛星之外,人們對它似乎沒有什麼印象,木衛一上是遍佈全球的活火山,木衛二則是承載著人們尋找生命的希望,而木衛三則因為擁有磁圈,並且是太陽系內最大的衛星而備受矚目,那麼木衛四上究竟有什麼呢?

木衛四是木是79顆已知衛星中第二大的衛星,與木衛一、木衛二、木衛三合稱伽利略衛星,均是大型衛星,1610年1月至3月期間,伽利略利用自制望遠鏡觀測到木衛四的存在,向外界證實了其他行星也能存在衛星,打擊了當時流行的地心說。木衛四還有一個名字-卡里斯托,名字源於希臘神話中一位與狩獵女神阿爾忒彌斯有關的仙女,這個名字直到20世紀中葉才受到歡迎,在這之前被稱為木衛四或者直接叫木星的第四顆衛星。

木衛四距離木星的距離達到188。3萬公里,與其他衛星相比木衛四受到木星的磁場影響較小,位於木星的主要輻射帶之外,但它的自轉被木星潮汐鎖定,有一面永遠朝著木星,軌道週期大約是16。7個地球日,木衛四的直徑4800公里,與水星直徑相當,但質量僅為水星的三分之一。整個星球由等量的岩石和冰組成,還有一些揮發性冰,密度非常低,是木星主要衛星中最低密度和最低表面重力的行星。

木衛四的大氣由二氧化碳組成,非常稀薄,如果沒有補充,這層大氣層大概在四天內就會消失,而科學家們認為木衛四冰殼的二氧化碳冰慢慢昇華,才及時補充缺失的氣體保住了大氣層,在木衛四的表面你會看到一些隕石坑,還有陡坡、沉積物,這是唯一在地表能發現的大型特徵。其中隕石坑平原佔據大部分地表面積,這些隕石坑的密度接近飽和,新的隕石坑會附在舊的隕石坑之上,數量位居第二,僅次於水星。

從理論的角度出發,隕石坑平原被認為大約在45億年前生成,幾乎可以追溯到太陽系形成的時期,由於具有古老的表面,人們也調侃其擁有最古老的臉皮,關於木衛四的最早探測始於1970年代初期的先驅者十號和十一號,但這兩個探測器主要目標是木星,並沒有提供關於木衛四的新資訊,直到1979年的航海者一號和航海者二號的飛掠後才取得真正的突破,它們對木衛四一半的表面進行成像,並精準測量了其溫度、質量和形狀。

之後科學家們又開展了第二輪的探索,從2004年開始,伽利略宇宙飛船持續10年對木衛四進行了8次近距離接觸,最近的一次啊距離木衛四138公里,最終伽利略軌道器完成了木衛四表面的全球成像。之後科學家們也沒有停止對木衛四的探測,並且一些國家也制定了一些探測計劃,比如歐洲航天局就計劃於2023年發射木星冰月探測器,屆時將再次在木衛四附近近距離飛行。

而NASA更是在2003年就表示,在2040年到來的時候可能會對卡里斯托進行載人飛行,數年的探測科學家們逐漸加深了對木衛四的認識,然而其中最具價值的問題還沒有解決,究竟木衛四是否有生命的存在?科學家們認為其具有潛在的宜居性,木衛四的表面有一層冰冷、堅硬的岩石圈,而木衛四的內部據估算,水加上冰層的厚度可以達到250公里,甚至300公里。

我們都知道生命最初是起源於海洋的,因此卡里斯托的地下海洋可能有生命的存在,然而從另外的角度出發,這一說法可能遭到質疑。首先,木衛四的溫度低、熱量不足以支撐生命的存在,其次,木衛四的表面佈滿隕石坑,就表明其時常遭受隕石的襲擊,表面受損嚴重、安全性低,最後,木衛四的大氣稀薄,太陽的強烈輻射是巨大的威脅,木衛四的表面輻射水平比地球平均背景輻射高10倍以上。

雖然木衛四是否宜居暫時還沒有確切的答案,但是科學家已經找到了木衛四的用途,它將作為未來人類探索太陽系外其他行星的中轉基地,由於距離木星較遠、引力較小,且木衛四的低重力使得航天器飛行時所需的燃料更少,其次,木衛四表面雖然有很多隕石,然而沒有板塊運動,無法塑造地貌,沒有山脈和深溝,只有平坦的地面,且地質穩定,地面建造建築物的難度小,可選擇的地點多。

而最重要的是木衛四含有大量的冰,這些冰變成水後,透過氫氧分離可以製造出宇宙飛船的推進劑,科技水平更進一步,人們將進行大規模的系外行星探索,乃至太空移民,木衛四將是一個很好的中轉站和維修站,我們可以期待這一天的到來。

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