我我们已经看到了太空探索的未来，它看起来像一个覆盖着棕色涂鸦的主球。我说的是木卫二，1940英里宽，近乎白色，非常平滑的木星卫星。这是一个神秘的世界，在许多方面，几乎是地球的完美反转。它也是寻找外星生命最合理的地方之一。如果你觉得这两种说法听起来很矛盾，为什么是的，它们是矛盾的。这就是为什么欧罗巴现在可能是太阳系中最重要的世界的原因。根据美国宇航局2020年预算提案，欧罗巴-克利伯号宇宙飞船计划于2023年发射，探测神秘的月球。
欧罗巴的神秘面目简直就是非尘世的：这是一个从水冰雕刻的雕刻，而不是从岩石雕刻。它有冰构造代替转移大陆，咸海代替地幔，蒸气羽毛代替火山。表面涂鸦可以是漏云通过地震故障的冰冷等效泄漏的脏海材料。
从地球的角度来看，木卫二的构造是完全错误的，上面是坚硬的地壳，下面是水。然而，从外星生命的角度来看，这可能是一个完美的安排。在木卫二冰冻的地壳下，它所含的液态水是地球上所有海洋液态水总和的两倍。天体生物学家通常认为水是生命的首要需求;木卫二被淹没了。就在冰线下面，环境可能类似于南极冰盖下面的环境。在木卫二的海底，可能有一个活跃的热液喷口系统。它们都是地球上充满活力的栖息地。
冰冷的材料往往会煮沸，产生一种异乎寻常的风化，重新排列风景，没有任何风或雨。
另外，木卫二上的水有时可能会脱离冰层。哈勃太空望远镜至少有四次探测到木卫二喷出的大量水蒸气。这一发现证实并扩展了关于木卫二如此动态世界的科学观点。木卫二在围绕木星的椭圆形轨道上运行，这使得它在木星的引力作用下时而被挤压，时而被拉伸。这种弯曲在卫星内部产生了强烈的摩擦，并产生了足够的热量，使木卫二冰冻的外壳下保持一片温暖的海洋。羽流的存在表明木卫二的伸展也开启和关闭了一个裂缝网络，使埋藏的水可以像间歇泉一样喷发。
如果间歇泉由海洋水射击一路穿过地壳，他们可以与他们携带水生寿命的痕迹。如果羽毛升高到足够高，则未来的航天器可以通过它们飞行，嗅到生物化学。
在2015年美国宇航局艾姆斯研究中心举行的OPAG会议上，你可以看到人们为什么会晕头转向。OPAG是一个定期举办的关于冰雪世界的论坛，简称为“外行星评估小组”(Outer Planet Assessment group)，感觉介于苹果电脑世界博览会(MacWorld)和黑胶唱片博览会之间。在这里，真正的信徒和菜鸟们混在一起，展示最新的科学，讨论投机的想法，并发展探索的策略。随着每一个新的数据，他们越来越确信木卫二，而不是火星，才是寻找外星生命的地方。在木卫二上发现羽流是另一件令人兴奋的事。当瑞典皇家理工学院的洛伦兹·罗斯通过一条模糊的电话线打来电话时，整个房间都陷入了一片热烈的沉默。
OPAG会议上的另一条重要新闻是:木卫二有板块构造，就像地球一样，不像我们所知道的任何其他世界。构造学描述了地壳运动的过程，在这个过程中地壳来回运动并循环进入内部。约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室的路易丝·普罗克特(Louise Prockter)与人合作发现了木卫二上的这种活动方式。她煞费苦心地重建了1995年至2003年环绕木星飞行的伽利略号宇宙飞船的旧图像。(对伽利略号其他数据的分析表明，该探测器在1997年正好飞过欧罗巴的水羽，但科学家当时没有意识到这一点。)
正如普洛克特在会议上向我解释的那样，移动地壳可能会做两件重要的事情。它将表面的冰以及它在阳光照射下形成的所有化合物循环到黑暗的海洋中；这种化学流动对于向海洋提供营养至关重要。地壳的运动也将海洋物质带到了表面，在那里，窥探的人眼可以寻找有关欧罗巴海的线索，而无需实际深入。
这些发现的浮现，欧罗巴的崇拜现在已经逃脱了opag会议的范围。成功的欧洲化使命将重点焦点欧罗巴的令人难以置信的冰和海洋环境。它也可以帮助科学家了解冰世界。冰冷的卫星，矮人行星和巨型小行星是太阳系的广阔外部区域的常态，如果他们重复欧罗巴的模式，他们可能包含大部分太阳系的可居民房地产。有充分的理由认为冰世界也与其他恒星相似丰富。将所有这些新想法共同提出，银河系可以集体包含数十亿的生活友好冰箱。
但如果这些惊人的推断似乎表明，科学家们开始了解木卫二是如何工作的，那么请允许我提出相反的看法。木卫二在很大程度上仍然是一个巨大的混乱的冰球。
A.l我们所知道的关于木卫二表面的几乎所有信息都来自NASA的伽利略任务，该任务于1995年到达木星。在为期八年的任务中，伽利略绘制了欧罗巴的大部分地图，但粗略的分辨率约为每像素一英里。相比之下，今天最好的火星图像显示的特征只有三英尺那么小。霍普金斯应用物理实验室的Elizabeth“Zibi”海龟承诺，美国宇航局即将进行的欧罗巴探测器上的相机将达到类似的清晰度。在那之前，想象一下尝试使用一张地图导航，地图上没有显示任何小于一英里的东西，你就会知道欧罗巴科学家们要走多远。
更重要的是，在非常基本的层面上，行星科学家仍然没有很好地掌握地质学(或者我们应该说“冰川学?”)是如何在冰冻环境下工作的。你看，冰不仅仅是冰。美国宇航局喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的罗伯特·帕帕拉多(Robert Pappalardo)是该机构即将进行的木卫二(Europa)探测器的科学家，他梳着马尾辫，向我详细说明了其中的一些复杂性。在木卫二上，在温暖的日子里，赤道的表面温度可能会上升到零下210华氏度;在两极，最低温度降至零下370华氏度。在这些条件下，水被恰当地认为是一种矿物，而冰的稠度与混凝土差不多。在许多方面，它在破裂、断裂和破碎的方式上与岩石非常相似。但即使在这样的深度冻结中，表面的冰也能升华——直接从固体蒸发成气体——而岩石则不能。冰冷的物质往往会从较暗、较暖的地区蒸发，聚集在较轻、较冷的地区，产生一种奇异的风化作用，在没有任何风或雨的情况下重新排列地貌。
各种各样的东西正在欧罗巴表面发生。木星有一个巨大的巨大的磁场，用辐射轰击它的卫星：平均每天约500例，你可以更容易地判断，因为一种剂量足以让你生病一小时并在24岁时杀死你。辐射迅速分解任何有机化合物，大大复杂化了对生命的寻求，但产生各种其他复杂的化学。喷射推进实验室的实验室实验表明，欧罗巴条纹的颜色由辐照的海洋盐产生。这些和其他碎裂的分子以及通过彗星撞击输送的有机材料的稳定雨，当它们循环到海洋时，可以用作生命的能源，其中任何生物都会受到很好的保护。
如果一个外星人在欧罗巴的海洋中游泳，没有人能看到它，它真的活着吗？
木卫二的外壳——它的冰壳——的移动是另一个广阔的神秘领域。帕帕拉多指出，在冰的世界里，水扮演着岩浆和地表深处热岩石的角色，但冰和岩石又不完全一样。温暖的冰在高压下变软，几乎变成泥状，慢慢流动。可能存在完全包含在地壳内部的复杂循环模式，地壳可能有10到15英里厚(或多或少;这是木卫二任务将调查的另一个谜团)。液态水可能被困在壳内，与下面的海洋隔绝。表面的水柱可能不是直接来自海洋;它们有可能来自这些中间的湖泊，类似于南极洲尚未开发的沃斯托克湖。
在OPAG会议上，关于冰的循环的看似狭隘的争论引发了关于木卫二上生命前景的丰富多彩的辩论，进而延伸到其他无数的冰世界。佐治亚理工学院的布兰妮·施密特(Britney Schmidt)想知道木卫二上的活跃地质(冰川学)是否完全发生在地壳内部。如果物质在表面和海洋之间完全不流通，木卫二就是密封的。生命无法从上面获得任何新的化学物质，如果它以某种方式存活下来，我们可能永远也无法知道，除非我们找到一种方法，挖一个洞一直通到上面。OPAG的几位研究人员认为，有意义的答案将需要一个表面着陆器;一位精力充沛的听众反复主张用一个撞击器——基本上是一个高速保龄球——撞击地表，并抖落任何可能埋藏的微生物。
至于木卫二的海洋本身，它更深入到你可以称之为无名水. 如果表面真的像最近的实验所表明的那样布满了盐渍，那就表明是一个富含矿物质的海洋，其中的水与底部的岩石海底发生了剧烈的相互作用。这种相互作用的一个可能来源是由欧罗巴内部热量驱动的热液喷口网络；这些喷口可以提供化学能来维持木卫二的生命，就像它们在地球上所做的那样。但总的热液活动有多少？酸度和盐度对生命有益吗？下面有多少有机物质？科学家们互相挑逗，提出了一些至今还没有答案的问题。
我们何时（或是否）会发现，这在很大程度上取决于欧罗巴的内在本质在多大程度上是从外部看出来的。OPAG的对话有时会演变成类似于大学存在主义的争论：如果一个外星人在欧罗巴的海洋中游泳，而没有人能看到它，它真的活着吗？
T他说，欧罗巴的忠实信徒已经等待了很长一段时间，等待着一项任务，这项任务将消除这些争论，或者至少用硬数据将它们固定下来。这种等待充满了乐观与失望之间的摇摆。美国宇航局计划中的欧罗巴轨道飞行器在1999年获得批准，但在2002年被取消。该机构提出了一项更具雄心壮志的核动力木星冰卫星轨道飞行器的建议，这项计划看起来令人难以置信，直到2006年被推迟并最终取消。与欧洲航天局（European Space Agency）拟议的合资项目甚至从未走到这一步，尽管欧洲人正在进行他们的部分项目，该项目将在2030年向木卫三（Ganymede）发射探测器，木卫三是木星的另一颗冰卫星。
配备有包括照相机和光谱仪在内的科学仪器的“欧罗巴号”将反复掠过月球，并产生确定其组成的图像。欧罗巴任务有可能包括一个着陆器。资金尚不存在，但亚当·斯特尔茨纳（Adam Steltzner）是一位热心的工程师，他发现了如何在火星上安全着陆两吨重的好奇号火星车。他向我保证，从技术角度来看，设计一个配备火箭的小型探测器，使其能够在欧罗巴上软着陆并不困难。在那里，它可以钻入地表，寻找可能的有机物质，这些物质没有被木星的辐射爆炸所降解。
OPAG的研究人员都遗憾地同意，你不会看到的是一艘很酷的木卫二潜艇，它会出现在NASA的“未来任务概念”网页上。事实证明，在地球上对沃斯托克湖进行探测是一项艰巨的挑战。我们仍然不知道如何在10英里或更多的欧罗巴冰上钻洞，通过远程控制探索外星海洋，当然也不会有NASA未来合理的预算。
不管。即使是NASA目前的木卫二计划的简单版本，也会释放出大量关于冰世界如何运作的信息，以及它们支持生命的可能性。如果答案像许多科学家希望的那样令人兴奋——我也强烈期待——它将支持未来对土卫六、土卫二和木卫二其他一些诱人的表亲的任务。它也将重塑对其他恒星周围可居住世界的探索。目前，天文学家主要集中在寻找其他类地行星，但可能这并不是最主要的工作。也许宇宙中的大部分生命都被锁在冰壳之下，安全但几乎无法察觉。
无论木卫二是不是外星生物的家园，它都会告诉我们生命的范围，以及它们可能存在的地方。这颗冰冷的卫星将有助于解决岩石行星沙文主义的科学问题。嘿，你叫谁主球?
科里·s·鲍威尔(Corey S. Powell)是该网站的特约编辑美国科学家在发现，在那里他写了一篇OutThere博客.他也是即将到来的节目的共同主持人科学的规则播客.他在推特上积极谈论太空和天文学:@科雷斯鲍威尔
主要图片由维基百科提供。
A.这篇文章的版本略有不同最初于2015年6月在我们的《水》杂志上发表。
