尋夢新聞LINE@每日推播熱門推薦文章，趣聞不漏接❤️
科學家們在尋找適宜居住的跡象和生物特徵時，對襲擊木星冰冷衛星歐羅巴的輻射進行了全面的最新測繪，揭示了科學家們應該關注的地方——以及他們必須深入到何種程度。上世紀90年代，美國NASA的「伽利略」號探測器發現了木衛二冰層下的全球海洋的有力證據，科學家們認為，月球是太陽系中最有前途的尋找生命成分的地方之一。甚至有證據表明，在月球內部晃動的鹹水進入了月球表面。通過從內部研究這種材料，科學家們開發未來的任務，希望能了解更多木衛二海洋可能的可居住性。然而歐羅巴的表面被來自木星的持續強烈的輻射轟擊。這種輻射可以破壞或改變輸送到地表的物質，使科學家更難知道它是否真的代表了木衛二海洋的條件。
當科學家們計劃即將進行的歐羅巴探測時，他們已經在努力應對許多未知因素：輻射最強烈的地方在哪里？能量粒子的深度是多少？輻射是如何影響表面和底部的東西的——包括潛在的化學信號，或者生物信號，這可能意味著生命的存在。最近發表在《自然天文學》上的一項新的科學研究，代表了木衛二最完整的輻射建模和制圖，並為解開這個謎題提供了關鍵的線索。主要作者是湯姆·諾德海姆，美國NASA噴氣推進實驗室的科學家，加州帕薩迪納。如果我們想了解木衛二表面發生了什麼，以及它如何與海底的海洋相連，我們就需要了解輻射。當我們檢查從地下上來的材料時，我們看到的是什麼？這能告訴我們海洋里是什麼嗎?還是這些物質在被輻射後發生了什麼?
來自木星的輻射可以破壞木衛二表面的分子。來自歐羅巴海洋的物質最終會被輻射轟擊，可能會破壞任何生物特徵，或者可能暗示生命存在的化學跡象。圖片：NASA/JPL-Caltech
諾德海姆和他的團隊利用20年前伽利略號飛越歐羅巴的數據，以及美國NASA旅行者1號宇宙飛船的電子測量數據，仔細觀察了撞擊月球表面的電子。他們發現輻射劑量因地點而異。最強烈的輻射集中在赤道附近的區域，而靠近兩極的輻射會減少。從地圖上看，這些強烈的輻射區域呈橢圓形，連接在狹窄的兩端，覆蓋了月球的一半以上。馬里蘭州勞雷爾約翰霍普金斯應用物理實驗室(Johns Hopkins Applied Physics Laboratory)的合著者克里斯·帕拉納卡斯(Chris Paranicas)說:這是首次對歐羅巴表面上每個點的輻射水平進行預測，對於未來歐羅巴探測任務來說，這是重要的信息。現在，科學家們知道在哪里可以找到受輻射影響最小的區域，這可能是由jpl主管的「歐羅巴」號探測器(Europa Clipper)的關鍵信息。
這艘宇宙飛船可能最早於2022年發射，並將攜帶照相機、光譜儀、等離子體和雷達儀器來研究月球表面的組成、海洋以及被從月球表面噴射出來的物質。在他的新論文中，諾德海姆並沒有僅僅停留在二維地圖上。他深入研究，測量輻射穿透地表的深度，建立歐羅巴上最強烈的輻射的三維模型。研究結果告訴我們，在未來的歐羅巴著陸器任務中，科學家需要挖掘或鑽取多少深度才能找到可能被保存下來的生物特徵。答案是不同的，在最高輻射帶，從4到8英寸(10到20公分)——在中緯度和高緯度的木衛二，到月球兩極的0.4英寸(1公分)以下。
為了得出這一結論，諾德海姆測試了輻射對氨基酸的影響，這是蛋白質的基本組成部分，目的是了解木衛二的輻射會如何影響潛在的生物特徵。氨基酸是最簡單的分子之一，可以作為潛在的生物標記。轟擊歐羅巴表面的輻射會留下指紋：如果我們知道指紋是什麼樣子，就能更好地了解任何有機物的性質，以及在未來的任務中可能被探測到的可能的生物特徵，無論是飛過歐羅巴還是降落在歐羅巴上的太空器。歐羅巴」探測器的任務小組正在研究可能的軌道路徑，並提出了穿越「歐羅巴」許多輻射水平較低的地區的路線。這對於研究未被輻射指紋嚴重修飾的潛在的新鮮海洋物質來說是個好消息。
博科園-科學科普｜參考期刊：Nature Astronomy｜研究來自：噴氣推進實驗室
博科園-傳遞宇宙科學之美
