2026年1月27日,美国宇航局(NASA)通过官网发布重磅消息:之前运行在木星系统的“朱诺号”探测器利用微波辐射计穿透木卫二冰层,首次精准测得其冰壳厚度约29公里,这一成果发表于《自然·天文学》杂志,终结了科学界对木卫二冰壳“薄厚之争”。

而此前的观测早已揭示,这层厚重冰壳之下,是一片被木星磁场持续影响的液态水海洋,表面发现的二氧化碳也证实源自海洋内部,种种线索让“冰下是否有外星生命”成为最热门的太空谜题。
朱诺号木星探测器是美国宇航局“新疆界计划”实施的第二个探测项目,由美国洛克希德·马丁公司建造,宇航局下属喷气推进实验室负责整个探测任务的运行。2011年8月5日12时25分开始踏上远征木星之旅,2016年7月5日中午,美国宇航局宣布已在太空飞行4年11个月的“朱诺”号成功进入木星轨道,这是自2003年“伽利略”号结束木星探测任务以后,13年来首颗绕木星工作的探测器。

要给3.6亿公里外的木卫二测冰壳厚度,可比给地球湖泊量冰层难多了——毕竟木卫二的冰壳不仅厚度惊人,还藏在木星的强辐射环境里。“朱诺号”能完成这项“宇宙CT”,全靠它搭载的微波辐射计(MWR)这个神器。

不同于只能看表面的光学相机,微波能穿透冰层,就像医生用CT扫描人体一样,捕捉不同深度冰层的温度和结构信号。2022年9月29日,“朱诺号”在距离木卫二仅360公里的近飞过程中,用这个“透视眼”扫描了半个卫星表面,收集到关键数据。科学家分析后发现,29公里的厚度指的是外层寒冷坚硬的纯水冰,若内部存在温度稍高的对流层,总厚度可能更大;而如果冰壳含少量盐分,厚度会减少约4.8公里。

更有意思的是,数据还发现冰层近表面布满了裂缝、孔隙等“小疙瘩”,这些直径不超过几英寸的结构,本被寄予厚望成为氧气和营养物质通往海洋的“通道”,但实际深度仅数百英尺,根本够不到深海,相当于给冰下海洋加了层“密不透风的保温瓶”。

要判断一个地方能不能有生命,地球科学家早就总结出“三件套”:液态水、化学原料、能量来源。而木卫二的冰下海洋,简直像为生命定制的“豪华套餐”,每一样都不缺。
首先是液态水,这是最基础的条件。木卫二体积和月球差不多,但冰下海洋的水量可能比地球所有海洋加起来还多。之所以能保持液态不结冰,全靠木星的“引力按摩”——木星强大的引力让木卫二不断拉伸、挤压,产生潮汐加热效应,就像反复揉搓的橡皮泥会发热一样,让深海始终维持适宜的温度。再加上木星磁场的持续影响,海洋中还可能存在电流活动,为化学反应提供额外动力。

其次是化学原料,这是生命的“建筑材料”。此前观测发现木卫二表面有碳、氢、氧等基础元素,而最新研究证实,表面的二氧化碳其实来自冰下海洋,通过冰层裂缝渗透上来。更关键的是,西南研究所的实验室模拟显示,当海洋来源的二氧化碳与水冰混合,在木星辐射作用下,会大量生成过氧化氢——这种物质回到海洋后,能与海底的还原剂反应释放化学能,相当于给生命提供了“能量棒”。
最后是能量来源,这是生命的“发动机”。虽然木卫二远离太阳,深海一片漆黑,没有光合作用,但科学家推测海底可能存在类似地球深海的热液喷口(黑烟囱),通过地质活动释放能量,就像地球深海那些不靠阳光生存的微生物一样,木卫二的生命也能靠这个“地热火锅”存活。

尽管“套餐”看起来很完美,但科学界对木卫二是否有生命仍存在激烈争论,正反双方都有扎实的证据。
支持派的理由越来越充分。除了三要素齐全,科学家还在木卫二的Manannán陨石坑里发现了一个直径1.8英里的“湖星”结构,被戏称为“墙恶魔”——这种星型裂纹和地球结冰池塘里的“湖星”一模一样,实验室模拟证实,这是盐水从深海冒出来又冻结形成的。
这意味着冰下海洋和表面可能存在物质交换,而未来的“欧罗巴快船”探测器(2024年发射,2030年抵达),不用钻透29公里冰层,就能通过这些“盐水口袋”检测海洋物质,大大降低了找生命的难度。更有探测器曾在冰层下12公里处捕捉到梭形暗影和规律脉冲信号,既不像地质活动,也不符合无机反应,让人怀疑是某种发光生物。

但反对派也提出了有力质疑。美国圣路易斯华盛顿大学的研究团队通过模型分析发现,木卫二的海床可能过于坚硬,几乎没有活跃的地质断层,也没有火山或海岭等构造地貌。
而在地球上,正是这些地质活动让岩石与水反应,产生甲烷等微生物必需的营养物质,没有这些活动,生命很难持续存活,木卫二的深海可能是一片“生命荒漠”。不过研究人员也承认,木卫二在数十亿年前可能有更活跃的地质活动,不排除当时曾孕育过生命。

值得一提的是,印度空间研究组织(ISRO)也在密切关注木卫二,其规划中的“木星系统任务”虽暂未直接探测木卫二,但计划通过观测木星磁场对木卫二的影响,间接分析海洋环境。
印度科学家认为,木卫二的化学循环系统可能比想象中更复杂,二氧化碳与过氧化氢的相互作用,或许能弥补地质活动的不足,为生命提供能量。
“朱诺号”测出的29公里冰壳厚度,不仅没让谜团终结,反而让探索目标更清晰了。接下来,人类将开启对木卫二的“密集探访”:NASA的“欧罗巴快船”探测器正在奔赴木星的路上,它携带了9种科学仪器,将近距离观测冰层裂缝、分析表面物质,甚至尝试捕捉从冰层喷出的水汽样本;欧洲空间局的JUICE航天器也将同期抵达木星系统,从不同角度协同探测。
对于29公里厚的冰壳这个“拦路虎”,科学家也有了新方案。除了借助“湖星”这样的天然窗口,还在研发“钻-潜分离”式探测器:先用热力钻头融冰开路,钻透冰层后释放小型潜水舱,在深海自主潜行探测。这种探测器已经解决了高压密封难题,未来有望直接潜入木卫二海洋,寻找生命痕迹。
从“朱诺号”的“透视”测量,到即将到来的探测器接力,人类对木卫二的探索正在一步步逼近真相。29公里的冰壳,既是阻挡我们视线的屏障,也是保护潜在生命的“保护伞”。或许在不久的将来,我们会收到来自木卫二深海的“回信”,而那将彻底改变人类对宇宙生命的认知——毕竟在浩瀚宇宙中,地球或许并不孤独。

您觉得木卫二的冰下海洋里,藏着怎样的生命形态?是微生物集群,还是像发光乌贼一样的复杂生物?欢迎在评论区聊聊你的猜想~
更新时间:2026-01-30
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