对地外生命的寻找都是基于地球生命形成和演化的条件,我们知道构成生命的基石在宇宙中十分普遍,在星云和其他天体上我们不仅发现了大量的丰富的元素,而且还发现了复杂的有机分子,我们还认为所有的物理定律在宇宙中的各个地方都是适用的,因此只要存在液态水,以及合适的温度,我们就认为有生命存在的可能。
虽然有人推测在木星的大气层中可能存在生命,但这都有点不靠谱,其生命更有可能存在于围绕木星的四个冰冷的伽利略卫星中。这四颗卫星是伽利略在1610年时首度发现的,因此而得名。它们的表面都极其寒冷,大气层也都很稀薄。然而,这些卫星都是在地球之外寻找生命的潜在场所。
木卫一“艾奥”(Io)
木卫一是离木星最近的卫星,也是目前已知除地球以外太阳系中火山活动最频繁的星球。Io频繁的火山活动来自于所谓的“潮汐引力”。木星的两颗卫星,木卫二(欧罗巴Europa)和木卫三(加尼美得Ganymede)的引力将木卫一的轨道拉成了椭圆形。当木卫一围绕木星运行时,它的椭圆形轨道意味着木星的超强引力在有些时候会更强,而在另一些时候会更弱。
不均匀的引力会导致艾奥发生膨胀,然后反弹,一胀一缩就造成了木卫一内部的剧烈摩擦,产生大量的热能推动其强烈的火山活动。木卫一是太阳系中火山活动最活跃的卫星,由于自身引力比较弱,火山喷发时的羽状物质会从表面延伸到300公里外,向太空喷出大量的硅酸盐岩石或富硫物质。
然而,虽然有潮汐加热,但Io的表面温度大约为-143°C。尽管木卫一的大气层是太阳系中最厚的卫星之一,但它仍然相对较薄,地球的大气密度大约是它的2亿倍。木卫一还沐浴在来自木星的大量辐射中,表面上没有任何水存在的证据。但是科学家们相信,在Io形成的早期,就有水的存在,而且地下可能存在某种形式的生命。
木卫二(欧罗巴Europa)
木卫二直径约3100千米,比月球稍微小一点,其表面是一层厚厚的冰壳,但由于木星潮汐引力的加热,科学家认为在欧罗巴的冰层下面有一个巨大的、覆盖全球的液态水海洋,深度可达50千米。
我们知道地球上所有的生命形式都需要液态水的支撑,如果木卫二真的存在液态海洋,这将是太阳系内最有可能存在生命的地方!此外,木卫二的海洋还受到微弱磁场的保护,免受木星辐射的影响,而且相当温暖。与其表面寒冷的零下160摄氏度相比,内部海洋不会比冰点低多少。
美国国家航空航天局的伽利略卫星传回了许多木卫二表面的图像,这些图像清楚地显示了冰壳上有一些延伸特征和脊状结构,这表明木卫二下面的海洋正在发生对流。这种活动对生命的形成有很好的帮助。也正是伽利略卫星发现了木卫二在经过木星时改变了木星的磁场,这是迄今为止我们所知道的卫星冰层下有咸海的最好证据。
哈勃太空望远镜也拍到了木卫二表面的间歇泉,其在木卫二表面上方200公里处喷发,因此推测伽利略号曾经在1997年飞越木卫二的时候可能被这些间歇泉喷到过。那么未来的任务,例如计划中的木卫二任务,可能能够从这些羽状喷流中提取样本,并测试木卫二海洋中是否存在微生物。
木卫三(Ganymede盖尼米德)
木卫三是木星最大的卫星,其直径比水星大,但质量确实水星的一半,由岩石和冰组成。表面除了非常稀薄的氧气外,没有可呼吸的空气,这些氧气也绝非生物产生,可能是太阳的带电粒子撞击水分子造成的。木卫三非常特别,它是太阳系中唯一一个有自己磁场的卫星,可能是由其富含铁的液体内核对流造成的。和地球的磁场形成相似。
木卫三的磁场也会产生极光,而极光受木星磁场的影响。利用哈勃望远镜,科学家们研究了这些极光是如何随着木星磁场的变化而变化的,于是就发现了木卫三的冰层下可能有一片咸水海洋。因为木卫三的极光会因为木星磁场的变化而发生震动,但是科学家并没有发现与预期一致的变化,因此科学家们推测,是导电性液体(咸海)的存在产生了第二个磁场,抵消了木星的磁场。这就产生了“磁力摩擦”,抑制了木卫三极光的摇摆。
一种关于木卫三内部结构的理论,在冰下有一个巨大的海洋。
据认为,这片海洋的温度在摄氏零下55.56度,大约有100公里深,位于木卫三表面约150公里厚的冰层之下,由于巨大的压力水不会结冰。另一种观点认为,木卫三的内部是由分层的咸水海洋和分层的冰组成的,这是由于咸水和冰在极端压力下的行为方式。这些海洋里可能充满了海洋生物吗?
木卫四“卡里斯托”(Callisto)
在伽利略卫星中,木卫四是离木星最远的。木卫四的大气层非常稀薄,并且被认为含有海洋,因此是地球以外生命存在的另一个可能的场所。然而,它离木星的距离意味着它不会受到强大的引力影响,所以它在地质学上不如木卫一和木卫二这些伽利略卫星那样活跃。另一方面,这也意味着足够远的距离,使得木卫四不会受到来自木星(通常认为对生命形成不利)辐射的冲击。
根据美国国家航空航天局(NASA)的伽利略号(Galileo)宇宙飞船的数据显示,木卫四冰壳下可能有一片咸海。
木星及其冰冷的卫星是否具备生命存在的条件?我们目前还不能确定,但它们确实有存在简单生命的可能。因为它们或多或少都存在液态水,这是生命存下的必要条件,而丰富的元素、有机物在宇宙中十分普遍,这不得不让人怀疑这些极端的环境中可能存在极端的生命体。