近期科學家借助哈勃太空望遠鏡收集的數據，首次在木星的衛星——“木衛二”（Europa）上一片名為“塔拉雷吉歐”（Tara Regio）的區域，發現了存在氯化鈉（食鹽主要成分）的可能。地球上再普通不過的“鹽”，為何出現在地外天體上？一時間成為眾人焦點。 

多家媒體報道 

　　木衛二磁場的北極位置竟然會發生變化？ 

　　早在1997年美國宇航局的伽利略號探測器就在距木衛二上空351千米的地方飛掠而過，探測器首次發現了木衛二磁場的北極位置呈周期性變化。 

　　當時科學家推測，木衛二的地表之下可能有一個液體傳導層（諸如具有磁性的鹽水層），這將可以解釋磁場的極點為何不斷變遷。木衛二的鹽水層，類似于地球的海洋，它保持著有規律的周期性運動。由于木衛二的冰下海洋遠比地球大得多，同時在北極區域占據絕大部分的比例，所以造成了木衛二磁場的北極點隨著海洋周期性運動而不斷改變。 正是這次發現，為后來科學家借助各種空間探測器在木衛二上找“鹽”播下了“好奇的種子”。 

伽利略號探測器拍攝到的木衛二（圖片來源NASA/JPL） 

　　  

　　確認木衛二帶“鹽” 

　　科學家們先后利用伽利略號探測器、凱克天文臺及哈勃太空望遠鏡的光譜數據，對于木衛二表層冰殼黃色區域的化學物質成分進行研究分析。 

　　先是伽利略號探測器捕捉到木衛二圖像并進行了區分：白色和藍色區是水冰，棕紅色區是水合鹽類物質，黃色區未知。凱克天文臺的光譜數據表明，木衛二表面的鹽并不是硫酸鎂，因為凱克數據中沒有表明硫酸鎂存在的吸收線。隨后科學家用哈勃望遠鏡觀測木衛二，發現在可見光譜中有一條吸收線，與在實驗室中對海鹽進行輻照后顯現得到的光譜特征一致（在實驗室里模擬木衛二表面溫度環境，對海鹽進行輻照，將會發現在輻照后的氯化鈉通過改變顏色在可見光中顯現出黃色，就像在木衛二表面的黃色區域）。這證實了木衛二上存在輻照過的氯化鈉，其來源可能是地下海洋。 

　　木衛二發現“鹽”意味著什么 

　　氯化鈉是我們常吃的食鹽主要成分，它如氧氣、氫氣、甲烷這些化學物質一樣，對地球生命是非常重要的。 

　　大部分的生命活動都離不開“鹽”。血液中的鈉離子濃度直接關系到體液安全水平的調節。信號轉換導致的神經沖動的傳導正是由鈉離子調節的；生理鹽水（含氯化鈉0.9%的水）與血漿有相同的滲透壓，是主要的體液替代物，被廣泛應用于治療及預防脫水。 

　　正因如此，夢想太空移民的人類在地外星球發現該物質后自然會興奮異常。想象一下，未來如果人類能夠暫棲在木衛二的海洋中，并不時地從中提取我們需要的物質元素作為補給那真是再好不過！ 

　　延伸閱讀：加熱衛星的力量之源——巨行星引力系統 

　　地球、木衛一（Io）、土衛二（Enceladus）和海衛一（Triton）是太陽系中可以觀測到表面有活躍火山活動的四顆固態星球。 

　　土衛二是土星第六大衛星，也是三個外層太陽系天體中觀察到有火山噴發的地外天體之一。更重要的是，它的噴發物包含大量的水，許多專家相信這個衛星冰冷的表面下存在著一個液態海洋。而有水的地方，就可能存在生命。由于土衛二受土星系統潮汐力作用,其冰態外殼底部可能會被之一潮汐力拖曳產生大量熱,所以這一區域很可能是與巖石固體幔層直接接觸的液態海洋。與巖石圈層的直接接觸可能引發很多類似于地球早期海底發生的化學反應，也預示著生命的存在可能性。 

　　與土衛二相鄰的土衛三（Ganymede）是土星最大衛星，它的表面主要由硅酸鹽和水冰組成，但是表面以下200千米被認為存在一個由鹽水構成的海洋。土衛三受潮汐熱作用，表面以下的某一地層保持足夠的熱量，從而促使液態水的形成。 

　　海衛一表面旅行者2號觀測到了多個冰火山或正在噴發著液氮、灰塵或甲烷混合物的噴泉，這些噴泉可以達到8千米的高度。不像木衛一表面的火山，海衛一表面的火山活動可能不是潮汐作用造成的，而是季節性的太陽照射所造成的。地球內部熱能主要來自放射性同位素衰變時所釋放的能量。這些熱能驅動地函對流，反過來導致板塊構造和火山作用。 

　　木衛一內部熱源主要來自木星的引力拖曳和散逸而造成的潮汐力作用，屬于外部熱化機制。外力使得衛星球體被拉伸擠壓，這一過程中產生的熱量部分被儲存在球體內部，部分熱能通過火成作用向外釋放。 

　　沒有太陽的溫暖，木衛二也能不被凍成冰球 

　　距離太陽近8億公里的木星系統接收到的太陽輻射十分微弱。在這樣冰冷的環境下，圍繞木星公轉的“伽利略衛星”(即木星的四顆衛星，木衛一、木衛二、木衛三、木衛四)，是如何維持自身不被凍僵甚至孕育出了溫暖的海洋？ 


圖像顯示的是木衛二表面發現氯化鈉的區域分布，最高濃度出現在“塔拉雷吉歐”區域（圖像來源：NASA/JPL） 

　　冰態衛星是表面主要由冰體構成的衛星或小行星。由于同樣受行星引力場作用，周期性的熱能交換使冰態衛星的表面之下可能存在海洋，其中心還可能擁有一顆硅酸鹽或金屬質的巖石內核。這類衛星中的典型代表是木衛二。這顆比月球略小的固態星球擁有一個含氧的薄薄的大氣層。正是因為這片冰層下相對溫暖的海洋，使地球生命有可能寄居其中，近年來的多項研究結果表明在太陽逐漸變成紅巨星的過程中，木衛二很可能將承攬迎接地球移民的任務。 

木衛二噴泉及冰層下海洋的概念圖（圖像來源：NASA/JPL-Caltech） 

　　正因如此，這顆與木衛一、木衛四、木衛三、 土衛六和海衛一同樣具有大氣層的衛星受到人類的高度關注。隨著人類科技不斷進步并將注意力更多的轉移到深空探測中，相信不久的將來，人類也會在這些衛星上留下足跡。 

　　本文由中國科學院國家天文臺鄭永春研究員審核。 

木衛二帶“鹽”，或許適宜人類居住

圖文簡介

摘要：近期科學家首次在木星的衛星“木衛二”上發現了氯化鈉存在的可能。