木卫二冰冷的表面下是否有生命？这些尖端仪器将揭晓答案

这幅艺术家的概念图描绘了美国国家航空航天局（NASA）的"欧罗巴快船"（Europa Clipper）航天器在木星轨道上运行，并从气态巨行星冰雪覆盖的卫星欧罗巴上空掠过的情景。 该任务计划于2030年4月抵达木星，将是第一个专门针对木卫二进行详细科学调查的任务。 图片来源：NASA/JPL-Caltech， 已编辑

探索木卫二： 生命的潜力

美国西南研究所（SwRI）的两台仪器于10月14日从肯尼迪航天中心搭乘美国国家航空航天局（NASA）的"欧罗巴快船"（Europa Clipper）航天器发射升空。 这项任务旨在密切研究木星的卫星欧罗巴，探索它是否具备支持生命的条件。

SwRI 研发的仪器，即行星探索光谱仪（MASPEX）和紫外线摄谱仪（Europa-UVS），是为研究木卫二而开发的九种科学仪器和重力调查的一部分。 木卫二是木星的第四大卫星，是太阳系中潜在生命的主要候选者之一。 20 世纪 90 年代，美国国家航空航天局的伽利略任务提供了令人信服的证据，证明木卫二与地球的卫星差不多大小，在厚度未知的冰壳下有一个液态海洋。 这个海洋的含水量可能是地球上所有海洋含水量总和的两倍。

SwRI的行星探索分光仪（MASPEX）仪器搭载在NASA的欧罗巴快船（Europa Clipper）航天器上，其质量分辨率比以往任何飞往太空的仪器都要精细50倍，用于研究欧罗巴的大气气体和表面物质。 这颗冰冷的木卫二卫星上疑似有一个地表下的海洋，有可能孕育着微生物生命。 MASPEX的先进功能可以提供有关木卫二深处的条件和过程的化学线索。 资料来源：西南研究所

MASPEX：欧罗巴海洋的高分辨率光谱仪

SwRI高级副总裁Jim Burch博士是MASPEX的首席研究员，他说："远程描述这一海洋特征的能力非常关键--MASPEX的质量分辨率比以前飞往太空的任何仪器都要精细50倍。MASPEX可以根据原子结合的能量来区分质量几乎相同的分子。 它还能区分同位素--质子数相同但中子数不同的原子。 这些功能对于揭示木卫二的宜居性至关重要。""

SwRI 的内部研究、NASA 的仪器开发计划以及 Europa Clipper 项目为 MASPEX 的开发提供了资金支持。

SwRI 的 Europa Clipper 紫外线摄谱仪（UVS）仪器将收集紫外线，以研究木星最大卫星之一 Europa 的大气气体和表面物质的成分，该卫星疑似有一个地表下海洋。 欧罗巴-紫外线光谱仪是西南研究所建造的一系列紫外线光谱仪中的第六台，包括另外两台勘测木星系统的仪器。 资料来源：西南研究所

UVS 仪器： 分析欧罗巴上的羽流和大气层

Europa-UVS是SwRI建造的紫外线摄谱仪系列中的第六个，其设计团队从Juno-UVS仪器中获得了丰富的设计经验，该仪器目前正在NASA的Juno探测器上在木星恶劣的辐射环境中运行。

UVS仪器的首席研究员、SwRI高级项目经理Kurt Retherford博士说："UVS的设计目的是搜寻和研究从欧罗巴表面裂缝中喷出的潜在羽流。 UVS将研究欧罗巴大气的成分和化学性质，以了解其来源、结构和可变性。 它将从活动性和地下水库的性质方面寻找羽流并确定其特征。一旦UVS探测到任何潜在的羽流，航天器可能会飞过它们，让MASPEX'嗅'到挥发性气体。"

这幅艺术家的概念图描绘了美国宇航局的"木卫二快船"航天器近距离飞掠木星的冰卫星木卫二的情景。 计划于2030年4月抵达木星的"欧罗巴号"将环绕这颗气态巨行星运行，这也是首个专门针对木卫二进行详细科学调查的任务。 资料来源：NASA/JPL-Caltech

分析挥发性气体，寻找欧罗巴海洋的线索

质谱仪旨在测量这些气体的分子和同位素组成，从而深入了解月球表层下海洋的氧化状态以及潜在微生物生命的潜在代谢能源。

通过这些精确的测量，气体的成分将揭示内部的情况，以及木卫二冰冷的表面下是否存在生命存在的条件。

欧空局的木星冰月探测器（Juice）上的另一个紫外可见光谱仪正在前往木星的途中，它将围绕木星及其卫星木卫三运行。

Retherford说："在木星系统中有两台UVS仪器进行测量，将提供令人兴奋的互补科学可能性。Juice主要研究木卫三，但它将两次飞越木卫二"。

欧罗巴快船号是美国宇航局最大的太阳能行星任务航天器，它将进入一个环绕气态巨行星木星的长轨道，在四年时间里反复近距离飞越木卫二。 该任务将在 16 英里到 1700 英里（25 公里到 2700 公里）的高度上总共执行近 50 次飞越任务。

由美国国家航空航天局喷气推进实验室（JPL）与约翰-霍普金斯应用物理实验室（APL）合作开发的"木卫二快船"任务旨在探索木星的卫星木卫二，以评估其支持生命的潜力。 该任务由位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院管理，并由美国宇航局科学任务局指导，任务包括近距离飞越木卫二，分析其冰冷的表面和隐藏的海洋。 科学任务局负责监督该任务的规划和运行，领导着地球科学、空间气象和行星探索方面的广泛研究，旨在加深我们对太阳系及太阳系以外的认识。

行星探索用马斯光谱仪（MASPEX）和紫外线摄谱仪（Europa-UVS）是西南研究所（SwRI）开发的两台先进仪器，用于研究木星卫星欧罗巴的潜在宜居性。 MASPEX旨在分析木卫二大气层的分子和同位素组成以及可能的羽流，由西南研究所、SETI、华盛顿大学、亚利桑那州立大学、伦敦帝国学院和弗朗什-孔泰大学的科学家合作完成。 Europa-UVS用于探测和研究欧罗巴上的紫外线辐射和潜在的水蒸气羽流，汇集了来自瑞典航天研究所、德克萨斯大学圣安东尼奥分校、SETI、行星科学研究所、瑞典皇家理工学院和德国科隆大学的专家。 这些仪器在美国宇航局的"欧罗巴号快船"任务中发挥着至关重要的作用，推动了我们对欧罗巴环境及其支持生命的潜力的了解。

编译自/ScitechDaily