是时候让 JUICE 开始工作了。欧洲空间局的木星冰卫星探测器 昨天搭乘阿丽亚娜 5 号火箭发射升空，开始了为期八年前往木星系统的旅程，以研究木卫二、木卫三和卡利斯托——这三颗是整个太阳系中最大的卫星。
与 NASA 的欧罗巴快帆号（将于 2024 年 10 月发射，但比 JUICE 早一年到达目的地）一起，这些任务将是自 NASA 的伽利略探测器于 1995 年至 2003 年间访问这颗气态巨行星以来，首次近距离观测木星的冰卫星。
“我们是通过伽利略任务得知木卫二拥有一个地下海洋的，”史密森尼学会国家航空航天博物馆地球与行星研究中心的研究地质学家 Emily Martin 说。伽利略的发现激发了人们对所谓的“海洋世界”的兴趣，这些世界在厚厚的表面冰层下拥有液态水，并且可能是我们在太阳系中寻找外星生命的最佳地点。木卫三和卡利斯托也可能是海洋世界。
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虽然伽利略号拍摄了一些不太为人知的卫星的照片，但它无法像原计划那样充分分析它们的表面。这艘航天器从一开始就受到了限制，因为它用于传输大量数据的高增益天线未能完全展开。因此，当 JUICE 于 2031 年抵达木星时，它将开始对木卫三和卡利斯托进行首批真正高分辨率的研究，并补充欧罗巴快帆号收集的关于木卫二的数据。JUICE 将使用其激光测高仪为所有三颗卫星绘制详细的地形图，并测量它们的磁场和引力场，同时利用雷达探测其内部结构。
“伽利略号完成了侦察，”Martin 说，“现在 JUICE 要回去深入挖掘了。”
木星的卫星上有水吗？
如果人们知道一颗木星卫星，那很可能是木卫二：这颗冰卫星的地下海洋一直是科幻小说和电影的焦点。但 Martin 对 JUICE 在卡利斯托可能发现的东西尤其感到兴奋。卡利斯托是木星的第二大卫星，它的轨道比木卫二或木卫三更远。它似乎在地质上不活跃，而且可能没有分化，这意味着卡利斯托的内部还没有分离成其他行星和卫星上看到的“地壳-地幔-地核”层。
尽管卡利斯托的知名度不高，但伽利略号任务的数据表明，卡利斯托可能像木卫二和木卫三一样含有液态海洋。理解这一点是如何实现的，以及观察卡利斯托的内部到底是什么样子，可以帮助太空研究人员更好地理解木星所有卫星的演化过程。
“在某些方面，卡利斯托是一个原始的木卫三，”Martin 说。
火星之后是什么？
卡内基科学研究所的天文学家 Scott Sheppard 表示，不仅卡利斯托的内部很有趣。它是唯一一颗绕行在 木星巨大磁场中捕获的强烈辐射带之外的大型卫星——这种辐射会烧毁航天器电路和人类探险者。“如果人类要在木星的一颗卫星上建立基地，卡利斯托将是首选，”Sheppard 说。“它可能成为通往外太阳系的门户卫星。”
JUICE 将飞掠木卫二，然后是卡利斯托，最后进入围绕太阳系最大卫星木卫三的轨道。木卫三的直径约为 3,270 英里，比行星水星（直径 2,578 英里）还要大。
惠顿学院的地质学、物理学和天文学教授 Geoffrey Collins 表示，他对任务的木卫三部分最感兴趣。“这将是我们第一次绕行这样一颗天体，我知道我们会对我们的发现感到惊讶。”
如果木卫三在其冰封的地壳下拥有一个液态水海洋，那么它的地壳有多深，以及它怀疑的地下海洋是一个巨大的蓄水池，还是由冰或岩石地幔分层组成的液体。JUICE 将是第一个为科学家提供这些问题真实答案的任务。
“即使 JUICE 让我们对木卫三的理解达到 20 或 30 年前我们对火星的理解水平，那也将是我们现在所知的一个巨大飞跃，”Collins 说。“这将是改写教科书的那种事情。”
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根据 Martin 的说法，JUICE 从木卫三和卡利斯托收集到的任何线索都可以应用于木星及其冰卫星以外的领域。它们可以告诉我们更多关于当我们从我们自己的太阳系向外看时会期待什么。
“它为不同类型的海洋世界系统提供了背景，这对系外行星系统具有更广泛的影响，”她说。“我们越能理解我们太阳系中这些海洋世界系统之间的差异和相似之处，我们就越能为理解我们正在不断发现的其他太阳系中的行星系统做好准备。”
