我已经看到了太空探索的未来，它看起来就像一个覆盖着棕色污渍的台球母球。我说的是木卫二（欧罗巴），那个直径1940英里（约3122千米），近似白色，且表面极其光滑的木星的卫星。它是一个神秘的世界，因为从很多方面来说，它几乎是一个完美的地球反面。它同时也是最有可能找到外星生命的地方之一。如果这两种说法听起来相当矛盾，你没听错，确实如此。这就是木卫二现在可能是太阳系系统中最重要的世界的原因。根据美国国家航空航天局2020年的预算提案，为了探测这颗神秘的卫星，木卫二飞跃任务太空飞船将在2023年发射。
木卫二非尘世的面目确确实实是非“尘”世的：这是一个由水冰而非岩石塑造而成的球体。在这里，移动的大陆板块变成了冰壳构造，地幔变成了咸海，火山变成了气体弥漫。球体表面的污渍可能是从地震断层中渗漏的冰一样的、肮脏的海洋物质。
从相对地球构造的角度来说，木卫二的构造全都不对，它的上层是结实的硬壳，下层是水。但是从外星生命的角度来说，这可能是个完美的顶级安排。在它冰冻的硬壳之下，木卫二保有我们星球所有海洋现存总和的两倍的液态水。天体生物学家通常把水视为生命产生的第一要素，这么说，木卫二可是富含生命的第一要素啊。仅在冰线之下，情况可能与南极冰盖下侧的环境类似。在其深海的底部，木卫二可能存在着一套活跃的海底热泉系统。这两者都是地球上充满活力的生命栖息地。
“冰样物质容易气化，产生了一种无风无雨也能改变地貌的奇特的风化作用。”
更有趣的是，木卫二的水有时候也可能摆脱掉其冰冷的疆界。哈珀太空望远镜至少在四个场景中探测到了疑似大团羽状的水蒸气从木卫二喷出。正是这样的探测结果证实并扩展了是什么使得木卫二成为一个如此有活力的世界的科学设想。木卫二沿略微椭圆的轨道绕木星公转，这使得它在巨大的行星引力下被来回挤压和拉伸。这种弯曲在卫星内部产生强烈的摩擦，并生成了足以维持在木卫二冰冻外壳之下的温暖的海洋热量。羽状水汽的发现表明木卫二的伸展引起了能使地下水像间歇泉一样喷发的网状裂痕的开合。
如果间歇泉由涌穿外壳的海水组成，那么它们可能携带着水生生物的痕迹。如果羽状水汽升腾得足够高，未来的太空飞船可以直接从中飞过，吸入生物化学物质。
外壳下的迹象：咸海水似乎涌出了木卫二冰冻的外壳，产生了红棕色斑纹状的网络。也许在这个过程中携带了水生生物的痕迹？此景为100英里（约1609千米）宽。
图片来源：美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室/地外智慧生物搜寻协会
这样你就知道为什么在2015年美国国家航空航天局艾姆斯研究中心举办的外行星评估组会议上，人们会晕头转向了。一个定期举行的探讨冰冻世界的论坛，OPAG（外行星评估组的缩写）的集会差不多就是一群公司参加苹果电脑展会和黑胶唱片展会的结合体。这些集会就是高手对话初出茅庐的新人，展示最新的科技成果，讨论一些设想并且发展探索策略的地方。伴随着新数据的发现，他们越来越相信木卫二才是寻找外星生命的地方，而不是火星。发现羽状水汽相当于又给他们打了一针肾上腺素。当瑞典皇家技术学院的洛伦兹 · 罗斯通过断断续续的电话，向大家讲述了有关此类间歇泉再次喷发的最新研究（唉，还是没啥运气）的时候，房间里变得沉默异常。
外行星评估组大会的另一则重要新闻就是发现了木卫二像地球一样具有板块构造，但和其它我们所知的世界不同。构造描述的是地壳运动并周期性循环并入内陆的过程。来自约翰 · 霍普金斯大学应用物理实验室的路易斯 · 普罗克特呕心沥血地重建了1995年至2003年环绕木星的伽利略号航天器拍摄的旧图像，与其他科学家共同发现了木卫二上的这种活动模式。（对其它伽利略号的数据分析表明，该探测器曾在1997年从木卫二的羽状水汽当中飞过，但当时科学家们并没有意识到这一点。）
正如普罗克特在会议中向我解释的那样，一个移动的地壳可能会导致两件重要的事情发生。它使表层冰体及其在阳光暴露下形成的合成物旋转并下沉到黑暗的海洋中，而这种化学流对于为海洋提供营养至关重要。地壳的移动也将海洋中的物质带到海面，在这里一探究竟的人类不需要真的钻入木卫二的海洋，而是用眼睛就能找到线索。
受到这些发现的鼓舞，崇拜木卫二的人们摆脱了外行星评估组大会的局限。一次对木卫二的成功访问会将焦点放在令人难以置信的木卫二的冰海环境上。这也会帮助科学家们在总体上了解木卫二的冰冻世界。冰冻的卫星、矮行星和巨型小行星都是广阔无垠的外太阳系区域的常态，如果它们都复制了木卫二的模式，它们可能会包含很多太阳系的可栖息地。认为其它恒星周围也存在着同样丰富的冰冻世界的理由是十分充分的。综合所有这些新想法，从总体上说，银河系可能包含数百亿个利于生命产生的冰盒子。
但是，如果说这些惊人的推测似乎表明科学家们开始明白了木卫二的运作原理，那就让我说说不同的意见吧。木卫二还只是一个巨大的让人难以理解的冰球。
冰层之下：一位艺术家描绘的木卫二（下部），木星（右侧）和木星最内侧的木卫一（中）概念图，可以看到盐从木卫二的液态海洋冒出，直达其冰冻的表面。
图片来源：美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室
我们知道的几乎所有关于木卫二表面的一切都来自美国国家航空航天局于1995年抵达木星的伽利略任务。在其八年任务期间，伽利略航天器绘制了木卫二大部分地区的图像，但其原始分辨率仅为每像素一英里（约1600米）。相比较之下，当今最好的火星图像可以显示精确到三英尺（约0.9米）的细节。约翰 · 霍普金斯大学应用物理实验室的伊丽莎白“兹比” · 特图承诺，即将推出的美国国家航空航天局的木卫二探测器上的摄像头将会呈现相似水准的清晰度。在此之前，想想试着用一张显示程度不小于一英里（约1600米）范围的地图进行导航，你就知道研究木卫二的科学家们进步了多少。
而且，从最基本的水平看，行星科学家们依然无法很好地了解地质条件（或许我们可以称之为“冰川学”？）是如何在冰冻环境中的运作的。这么说吧，冰，也不只是冰而已。美国国家航空航天局喷气推进实验室的罗伯特 · 帕帕拉多是该局即将推出的木卫二探测器的首席任务科学家，他向我解释了这种说法的一些复杂性。在木卫二上，在温暖的天气下，赤道区域表面温度可以升至华氏零下210度（约摄氏零下134度）；而在两极，温度则骤然降至华氏零下370度（约摄氏零下223度）。在这样的条件下，水被很自然地认为是一种矿物质，而冰则几乎被视为和混凝土一样。它在开裂、破碎、瓦解的方方面面都与岩石极度相似。但是即使在这种极度冰冻的条件下，表层冰依然能够升华--从固体直接蒸发成气体--而岩石则无法如此。冰冻的物质往往会从更暗更温暖的区域升腾，在更亮更寒冷的区域汇集，这就产生了一种无需风雨就能改变自然景观的奇特的风化现象。
还有许许多多的事情在木卫二表面发生着。木星有一个巨大的强力磁场，以平均每天大约500雷姆的辐射量持续不断地笼罩着其卫星，而你也可以轻易地判断出这样一剂强辐射足以让你在一小时内生病并在二十四小时内死亡。这种辐射可以快速地分解任何有机化合物，极大地复杂化了搜寻生命的过程，但也产生了其它各种复杂的化学反应。一项喷气推进实验室的实验表明，木卫二的条纹颜色是由被辐射的海盐产生的。这些和其它碎片化的分子以及彗星撞击过程中形成的持续不断的有机物质流，在循环下降回到海洋的时候，是可以被用作生命的能源的，因为在海洋里任何生物都会受到良好的保护。
“如果有一个外星人在木卫二的海洋里游泳，但是没有人能够看见它，那它真的存在么？”
木卫二的地壳--其冰冷的外壳的移动又是一个广阔的神秘领域。罗伯特 · 帕帕拉多提到，在这冰冷的世界里，水承担着地表深处的岩浆和热岩石的作用，但是再说一次，冰和岩石是完全不同的。在高压之下，暖冰会变软成泥泞状，并且会缓慢移动。在木卫二地壳的内部遍布着复杂的循环模式，其厚度大约为10至15英里（或多或少约16000至24000米，这将是木卫二任务调查的又一个谜团）。大量的液态水可能被外壳包裹，与地下的海洋隔绝。表面的羽状水汽可能不是直接来源于海洋，而是来源于这些中间湖，类似于南极洲尚未开发的沃斯托克湖。
在外行星评估组大会上，有关冰循环的看似狭隘的争论引发了关于在木卫二乃至无数的冰冻世界里生命前景的丰富多彩的辩论。佐治亚理工学院的布兰妮 · 施密特想知道木卫二上活跃的地质状况（冰川学）是不是完全发生在地壳的内部。如果物质丝毫不在表层和海洋之间循环流动，木卫二相当于自行密封了。这样一来，生命就不能从表层获取任何新鲜的化学物质，而且即使生命以某种方式存活，除非我们找到一种方法挖个洞看到底，否则我们也许永远也不会知道。外行星评估组的几位研究人员提议，表面着陆器才会带来富有意义的答案。一位积极的听众反复提出应该发射撞击器--本质上就是高速保龄球--来撞击表面并松动任何可能被埋藏的微生物。
至于木卫二的海洋本身，我们可以更深入地称其为““未知之水””。一项实验指出，如果木卫二的表面确实有盐斑，这表明存在一个底部有海水与岩石海底剧烈相互作用的富有矿物质的海洋。这种相互作用的可能来源是由木卫二内部热量驱动的热喷泉网络；这样的喷泉能够提供维持木卫二生命的化学能量，正如它们在地球上所做的一样。但是有多少整体热液活动还在进行着？酸度和盐度对生命有利吗？那里有多少有机物质？科学家们互怼，用现在暂时还没有答案的问题向对方发出挑衅。
我们何时（或者是否）找到这些问题的答案在很大程度上取决于木卫二内在的性质外显得有多明显。外行星评估组的谈话有时候会降格成类似学院派的存在论：如果一个外星人在木卫二的海洋里游泳，且没有人能够看见它，那么它是否存在呢？
冰景：一张整个木卫二表面的环球地图，由美国国家航空航天局伽利略号航天器的190张图像和美国国家航空航天局旅行者2号航天器的14张照片构成。
图片来源：美国国家航空航天局/喷气推进实验室/比约恩 · 琼森
木卫二的信徒们一直在等待一个任务的出现，期待这个任务能够消除此类争论，或者至少有实打实的数据来支持他们的观点。而这个等待是充满了乐观与失望的拉锯战。美国国家航空航天局计划的木卫二轨道器于1999年获批并在2002年被取消。该局转而又以一个更加野心勃勃、由核能驱动的木星冰月轨道器计划卷土重来，该计划看起来前途无量，直到被推迟并最终在2006年被取消。与欧洲航天局共同拟定的探险计划甚至还不如这个进行得深入，尽管欧洲人正在执行他们那部分计划，即计划于2030年向木星的另一个冰冻的卫星木卫三（盖尼米德）发射一枚探测器。
配备有相机和光谱仪等科研设备的木卫二飞跃任务探测器将反复俯冲飞过卫星并生成用来确定其结构的图像。木卫二任务有可能还会包括着陆器。虽然钱袋空空，但是开朗的亚当 · 斯特茨纳--想出如何将两吨重的好奇号火星车在火星上安全着陆的工程师--向我保证，从技术的角度来说，设计一个配有火箭助其在木卫二上软着陆的小型探测器并不难。在那里，它能够钻入地表，寻找潜在的还未被木星发出的辐射降解的有机物质。
外行星评估组的研究员们都遗憾地认同一个事实，即大家是不会看见那么多酷炫木卫二潜艇中的一艘出现在美国国家航空航天局的畅想“未来任务概念”的网页上的。对地球上的沃斯托克湖进行探测已经是一项艰巨的挑战了，更不用说我们还不知道如何在木卫二的冰层上钻10英里（约16000米）或更多并且通过遥控探索一个外星海洋，这当然也不会是美国国家航空航天局预算的合理去处了。
不过没关系，即使是美国国家航空航天局现有的木卫二计划是个简洁版本，也一样会释放出有关冰冻世界如何运作和它们有多大可能维持生命的海量信息。如果这些信息正如许多科学家希望的那样令人兴奋，我也十分期待着，它将为未来探索土卫六（泰坦）、土卫二（恩科拉多斯）和其它一些木卫二和蔼的表亲们提供支持。它也将会重新塑造其它恒星周围宜居地的搜索。目前，天文学家致力于找寻其它类地行星，但那也许不该是关注的重点。也许宇宙中大多数生命掩藏在冰壳之下，安全却也难以察觉。
无论木卫二是否是外星生物的家园，它都会告诉我们生命的范围有多广和我们会在哪里找到生命。一颗冰冻的卫星将会治愈对岩石行星科学的盲目热爱。嗨，你把哪个星球称为母球呢？
作者: COREY S. POWELL
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