在人類對(duì)宇宙的探索中,水資源始終是一個(gè)備受關(guān)注的話題。許多人認(rèn)為,水是宇宙中最珍貴的資源之一,甚至在科幻作品中,外星人常常為爭(zhēng)奪水資源而造訪地球。然而,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),水在宇宙中其實(shí)并不罕見,太陽(yáng)系內(nèi)就有一顆衛(wèi)星的水資源遠(yuǎn)超地球,這便是木星的衛(wèi)星——木衛(wèi)三。
木衛(wèi)三是伽利略發(fā)現(xiàn)的木星四顆衛(wèi)星之一,距離木星第三遠(yuǎn),因此被稱為木衛(wèi)三。作為太陽(yáng)系中最大的衛(wèi)星,木衛(wèi)三的直徑達(dá)到5262公里,比行星水星還要大。科學(xué)家指出,木衛(wèi)三之所以被視為“水球”,是因?yàn)樗且活w冰凍行星,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,蘊(yùn)含著巨量的水資源。
木衛(wèi)三的結(jié)構(gòu)分為四層:最中心是一個(gè)直徑約1400至1800公里的液態(tài)鐵核,外部包裹著由巖石和冰組成的地幔,厚度約1600至1800公里。地幔之外是厚度達(dá)100至150公里的海水層,最外層則是厚度約150公里的冰層。這意味著,木衛(wèi)三表面的冰層和海水層總厚度可能超過(guò)300公里,遠(yuǎn)超地球海洋的最深處——馬里亞納海溝的11公里。
據(jù)估算,木衛(wèi)三上的水資源總量約為150億立方千米,是地球水資源總量的十倍以上。地球上的水資源總量約為13.86億立方千米,其中淡水僅占0.35億立方千米,而木衛(wèi)三的冰層幾乎全部由淡水構(gòu)成。這一發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家對(duì)木衛(wèi)三的淡水資源開發(fā)潛力充滿期待。
木衛(wèi)三的水資源之所以如此豐富,與宇宙中元素的分布密切相關(guān)。水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成,而氫和氧分別是宇宙中原子數(shù)量第一和第三多的元素,占比分別為75%和0.7%。因此,在條件適宜的地方,水分子會(huì)大量形成,進(jìn)而匯聚成水。
除了水資源,木衛(wèi)三還被視為太陽(yáng)系中除地球外最有可能存在生命的星球。科學(xué)家認(rèn)為,地球生命的誕生與火山活動(dòng)引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)以及液態(tài)水提供的環(huán)境密切相關(guān),而木衛(wèi)三可能具備類似的條件。其液態(tài)鐵核可能引發(fā)火山活動(dòng),冰層下的海水則為生命的產(chǎn)生和延續(xù)提供了可能。
近年來(lái),各國(guó)科研機(jī)構(gòu)對(duì)木衛(wèi)三的研究不斷深入,并發(fā)現(xiàn)了一些可能支持生命存在的證據(jù)。例如,2023年,美國(guó)NASA首次在木衛(wèi)三表面檢測(cè)到有機(jī)化合物。有機(jī)化合物是生命誕生的必要條件,因?yàn)樯谋举|(zhì)是有機(jī)分子的復(fù)雜組合。這一發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家對(duì)木衛(wèi)三存在生命的可能性更加樂(lè)觀。
有科學(xué)家推測(cè),木衛(wèi)三上可能存在依賴化學(xué)能的微生物。由于厚厚的冰層阻擋了陽(yáng)光,木衛(wèi)三的海水層中不太可能存在依賴光合作用的生命,但火山活動(dòng)產(chǎn)生的熱能和化學(xué)能可能為生命提供能量。這與地球早期生命的生存方式相似——地球最早的生命依賴海底火山口釋放的化學(xué)能。
對(duì)于人類而言,木衛(wèi)三的淡水資源具有巨大的開發(fā)價(jià)值。地球上的淡水資源非常有限,而人類文明的發(fā)展對(duì)水資源的需求卻在不斷增加。未來(lái),隨著航天技術(shù)的進(jìn)步和運(yùn)輸成本的降低,木衛(wèi)三可能成為人類的“淡水寶庫(kù)”。例如,中國(guó)的載人登月計(jì)劃就考慮利用月球上的水資源,而木衛(wèi)三的淡水資源規(guī)模遠(yuǎn)超月球。
在太陽(yáng)系中,水資源并非木衛(wèi)三獨(dú)有。月球的極地地區(qū)存在固態(tài)冰,木星的大氣中可能含有氣態(tài)水和液態(tài)水,火星的極地冰蓋和地下也可能存在液態(tài)水。這些發(fā)現(xiàn)表明,水資源在宇宙中可能比人類想象的要普遍得多。











