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我们知道,地球的表面绝大部分都是被蓝色的海洋覆盖的,从外太空看我们地球,简直就是一颗蓝色的星球。过去,甚至还有人提议将我们的地球改名为“水球”或“蓝星”,但是思前想去,还是地球这两个字更有感情。
地球上的水资源多吗?我们可以从一组数据中看看,地球的表面积约为5.1亿平方千米,海洋的面积达到了71%,总面积约为3.6亿平方公里。人类目前已知的地球海洋的最深处约为11000米深,全世界海洋的平均深度约为3795米,如果我们将这些水资源均匀地抹在地球表面,那么深度将会达到2650米。
2650米深的水层,布满整个地球。听上去确实很多。可是我们地球的直径约为12742千米,同比例换算,将地球比作一个苹果的话,这2650米深的水层还不如苹果皮那么厚,所以说,我们地球上的水资源看起来多,可实际上却并不多,尤其是和太阳系内的一些星球比较时。
那太阳系内哪颗天体的身上的水最多呢?从现有的观测数据来看,太阳系内水最多的星球非“木卫三”莫属了。经过初步计算,科学家们推测木卫三上至少有150亿立方米的液态水资源。要知道,我们地球上的总含水量都只有13.8亿吨,连木卫三的十分之一都没有,更别说零头了。
有些人可能就要问了,我们没有任何探测器前往木卫三,怎么会知道那里有如此多的水资源呢?这是不是那群吃饱了没事干的科学家凭空想象的?还真不是,这是有充足的数据支持的,科学家们通过观测到的数据,利用相关的物理理论配合数学模型得到了这个结论:木卫三上约有15.亿m水资源,是太阳系内已知的最大的水库。
历史上,最早抵达木卫三的人类探测分别是“先驱者10号”和“先驱者11号”,科学家们从这两个探测器传回的数据计算出了木卫三的直径和体积。随后,深空探测器“旅行者1号”和“旅行者2号”也传回了关于木卫三的数据,科学家们由此计算出木卫三的密度约为1.94克/立方厘米。随后,经过进一步的分析,科学家们计算出木卫三是由60%的岩石和40%的冰水混合物构成的。
为了进一步证实证实木卫三是一个超级大水库,科学家们在之后又发射了伽利略号探测器,这是一颗专门对对木卫三进行探测的探测器。在1996-2000年这五年间,它一共对木卫三展开了6次近距离观察,传回了大量珍贵的数据。
经过对转动量和光谱的分析,科学家最终确认了先前计算的数据是确定无误的,木卫三上确实含有大量的水资源。但是这里有一个问题,木卫三上的最高温度也只有-151摄氏度,这种情况下怎么可能会有这么多的液态水呢?
科学家们认为,木卫三地表之下存在着液态水,它们会通过某种方式(如冰火山)来到这颗星球的表面,进而形成了这些水合物。随后最著名的哈勃天文望远镜为这一结论提供了更加详实的证据。
木卫三作为一颗拥有自发磁场的星球,在太阳风的轰击下,也会产生极光。计算机模型显示,如果木卫三上没有液态水,或者说液态水很少,那么两极光环因为磁场变化产生的震荡角度变化范围就应该在5.8 ± 1.3度,但是哈勃望远镜的观测结果确发现,这个震荡角度却为2.2 ± 1.3 度。这就表明,木卫三上一定存在着大量的液态水。
所以最开始的结论,木卫三是太阳系已发现的最大水库,其内部拥有至少约150亿立方米的液态水,地球上的水连它的零头也没有。
不仅如此,科学家们还发现木卫三上竟然还有稀薄的大气层,并且还有氧气,甚至就连有机化合物的踪迹也发现了。基于这些物质,如果未来科学家们在木卫三上的液态水环境中发现了生命,大家也不用太奇怪。
天文地理
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