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小 发表于 2014-9-15 10:01 只看该作者
【地理】木卫二的板块构造[2P]
新发现将推动木星卫星探测任务的竞争。
图： 木卫二上的裂缝可能是由于板块消减而产生的。
如果你想到了研究木星的方法，NASA欢迎您的来信。
木卫二表面的冰层之下隐藏着可能存在生命的液态海洋，但NASA目前还没有探索木星卫星的官方项目。但在国会强烈的兴趣以及最近一些新发现的驱使下，NASA正在征集有关木卫二探测器的建议。探测器的设计有很多种可能，可以用一个简单的探测器飞越木卫二，或精心设计一个可以进行多年探索的木星轨道探测器。
各方高涨的热情很有可能与9月7日报道的重大新闻有关，报道称，木卫二上面很可能出现了巨大冰壳的缓慢移动—就像地球岩石板块活动一样。这种活跃的地质活动表明，木卫二的冰层与冰层下隐藏的地下海洋是连接在一起的—这就为盐类、矿物质、甚至是微生物在陆地和海洋之间的循环提供了可能的途径。
Simon Kattenhorn和Louise Prockter是在整理NASA的“伽利略”号木星探测飞船于1995年到2003年拍摄的图像时发现了这一现象，Simon曾是美国莫斯科市爱达荷大学的一位地质学家，Louise是位于美国马里兰州劳雷尔市的约翰霍普金斯应用物理实验室（the Johns Hopkins Applied Physics Laboratory，简称APL）的行星科学家。大部分关于木卫二的图像，画面相当模糊，但是经过仔细观察，Kattenhorn和Prockter发现了木卫二的少数几个区域之一存在高分辨率图像。
他们将这些图像看作是一个巨大地质拼图的一部分，认为是地壳运动将一些边缘地带和其他部分分裂开来，并试图追溯木卫二的表面随着时间变迁是怎样改变的。“当我们将所有的部分都拼接在一起重建的时候，出现了一个大洞，即一块空白区域，”Kattenhorn说。科学家们得出结论，缺失的部分可能已经被吸入了木卫二的内部。
Kattenhorn和Prockter提出了一种板块构造系统理论，即一块厚达几公里的冰壳下滑到温度较高，流动性更大的冰壳上。当一块冰层撞击到另一块冰层后，会开始下滑—或者消减（融化，最终成为下面冰块的一部分）。
已经发现木卫二上一些地方正在产生新的冰层，但是这一最新研究第一次明确指出这些冰层可能将会消减。
但如果没有更多地区的高分辨率图像，研究人员无法判断消减现象是否也会发生在该卫星的其他地方。如果这种消减现象是普遍存在的，这可能意味着适宜生命存在的化合物可以在木卫二的地面与海洋之间循环，这也大大增加了木卫二的海洋适宜人类居住的可能性，位于美国亚利桑那州弗拉格斯塔夫市地质调查局的行星科学家Michael Bland说。
科学家们观测到木卫二的南半球向外喷射出了水蒸气喷泉，这一新发现为即将到来的十二月份的发射任务注入了一剂兴奋剂。喷泉现象以前从未观测到过，尚不能确定是否与木卫二最新主流认为的板块构造系统有关。目前NASA需要找到一种最适宜探索这些新的发现的探测器。
在过去几年里，美国加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室的工程师们，提出的一种称为“木卫二快速帆船”的探测器概念已经逐渐成型。经过反复简化后，他们提出了造价20亿美元的探测器设计方案，可以携带多种仪器到达木卫二。
但由于成本过高，NASA还在征集可以将造价控制在10亿美元左右的设计方案。据报道，NASA目前在评估一些提交的方案。
这一低成本战略转变令一些科学家们失望。“谈论造价10亿美元的概念任务真令人沮丧，就好像是研究人员并没有考虑周全一样，”参与“快速帆船”概念设计的亚特兰大乔治亚技术研究所的行星科学家Britney Schmidt说到，“如果想要在那里进行最好的科学实验，就要完全致力于人类，这才是探索任务的目的。”因为“快速帆船”探测器会搭载一系列的仪器设备，用来调查消减带，探索羽状物以及其他各种需要研究的现象，Prockter说。
七月，NASA要求行星科学家们提出在探测器，如“快速帆船”上携带仪器设备的方案，这些方案可以不计成本。提案于10月17日截止，NASA将在明年4月选择其中约20份方案进行更深入的研究。
虽然NASA担忧木卫二探索任务的总成本，但是短期经费还是足够的。过去几年中，美国国会每年都会向NASA的行星科学部拨款数千万美元，并指定这笔专款专用于木卫二任务的概念设计。强大的消费者委员会以国会议员John Culberson（共和党，德州）为首，他是位星际迷航空间发烧友。
木卫二的研究人员很高兴有了这样的机会。“我很兴奋，”Kattenhorn说，“我们对于木卫二还需要了解更多。”
[ 本帖最后由 昨夜風 于 2014-9-15 18:02 编辑 ]
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