木衛二:冰殼下面,會有另一片海嗎?
木衛二(歐羅巴)比月球略小,冰殼之下藏著一片全球性液態海洋,含水量約為地球海洋總和的兩倍,是太陽系搜尋地外生命的頭號熱點。歐羅巴快船已於 2024 年啟程,2030 年抵達。

如果你站在木衛二(歐羅巴)的冰面上,腳下不是普通凍土,而可能是一層蓋住全球海洋的巨型“冰蓋”。木衛二直徑約 3122 公里,比月球略小,是四顆伽利略衛星中最小的一顆;冰下水量可能超過地球所有海洋之和,因此它成了搜尋地外宜居環境的熱門目標。
冰殼與裂紋:一張年輕的臉
1610 年,伽利略用自制望遠鏡首次記錄下木衛二。1979 年旅行者號飛掠時人們才看清:表面幾乎找不到撞擊坑,說明這張"臉"很年輕,冰殼至今仍在更新。
最醒目的是密佈的暗紅色"脊線",有些長達數千公里,是冰殼被潮汐力撕裂後、下方物質上湧留下的疤痕。在康納馬拉混沌區,冰殼碎裂成一塊塊"浮冰"漂在原位——暗示碎裂發生時,冰下曾是液態或半液態的水。

內部結構:冰殼、海洋與巖芯
木衛二的平均密度約 3.0 克/立方釐米,說明它並非純冰球,而是由外向內分為四層:最外是厚約 15~25 公里 的水冰殼;冰殼之下是深達 80~100 公里的全球性液態海洋;再往下是岩石幔層,中心可能還有鐵鎳質地核。伽利略號測得的感應磁場證實冰下存在導電鹹水層,是地下海洋最有力的證據。

全球性地下海洋
零下 160℃ 以下的表面,憑什麼保住液態水?答案是潮汐加熱。木衛二繞木星一週僅約 3.55 天,偏心的軌道與衛星間的軌道共振讓木星引力反覆擠壓、拉伸它,像揉麵團般持續產熱,足以讓冰殼底部的水保持液態。據估算,這片海洋的水量約為地球海洋總和的 兩倍,且可能已存在數十億年。
神秘的水汽羽流
2012 年 12 月,哈勃望遠鏡在木衛二南極附近探測到氫與氧的紫外輻射異常,被解釋為高達約 200 公里 的水汽羽流;2016 年,哈勃又在其掠過木星盤面時多次拍到疑似羽流的輪廓。不過訊號處於觀測極限,近年也有研究對其真實性提出質疑。若羽流確實存在,探測器無需鑽穿冰殼,"嘗一口"噴出的水汽就能分析海洋成分。

冰下海洋裡能住生命嗎?
我們還不知道。生命至少需要液態水、可利用的能量和合適的化學原料,木衛二可能三者兼備:海洋提供水,潮汐加熱與潛在的海底熱液活動提供能量,表面物質若能進入海洋,還會帶去新的化學成分。地球深海熱液口不靠陽光也能養活生態系統,說明“永遠沒有日出”的海底也未必毫無生機。但截至目前,人類尚未在木衛二發現生命證據。
歐羅巴快船:正在路上
NASA 的“歐羅巴快船”於 2024 年 10 月 14 日 由獵鷹重型火箭發射升空,展開太陽能板後跨度超 30 米。按目前計畫,它將在 2030 年 4 月 抵達木星系統,隨後沿環繞木星的軌道近 50 次飛掠木衛二,最近時距冰面約 25 公里。任務不是直接尋找生命,而是回答一個更基礎的問題:冰下海洋是否真的宜居?



