神秘气柱考验NASA未来空间探测项目
科学家构思的从木卫二冰壳上看到的木星 图片来源：NASA
美国国会对宇航局（NASA）的一项空间任务热情一直很高涨，今年2月初，白宫最终首肯了这项20亿美元的调查木卫二可居住性的任务，这颗卫星深部隐藏的咸水海洋或拥有生命。最近，该任务还增加了一项多少有些调侃性的目标：这颗星球的冰壳似乎喷发出一些水汽柱，可能把一些有机分子掠向可以探测到它们的宇宙空间。
但问题在于，这样的气柱可能并不存在。2012年，观察人员用哈勃望远镜观测到它们，当科学家通过被木星强烈磁场激起的电子轰击那些气柱时，探测到水分子中的氧气和氢气的荧光频谱。但其他数十项观测项目却并未发现任何气柱。这使得近日在美国加州山景城埃姆斯研究中心讨论气柱的出现——或存在——会如何影响木卫二探测计划的科学家处于两难之境。
一些科学家表示，将在今年4月底的探测器载荷仪器选择，不该因为这样一丁点儿并未证实的发现就作出重要改变。但另一些科学家，包括埃姆斯研究中心天体生物学家Chris McKay在内的科学家则表示，气柱——可能来自于木卫二的地下海洋——有望为寻找地外生命提供新机遇，因此应该载荷用于探测生命的相应仪器。
现在，任务计划者期望在探测器上载荷相机和雷达，聚焦了解木卫二冰壳结构和地质历史。“目前（建议）的载荷主要目的是地质任务。”McKay说，“这不是一项天体生物学任务；不是一项探寻生命的任务。如果有机会飞越气柱，就应该检测有机质状况。”
McKay与同事正在为这一探测机遇放手一搏。木卫二探测任务或将在本世纪20年代中期发射，今年2月份，总统巴拉克·奥巴马为该任务启动提出了3000万美元的2016年度财政预算。这一举动标志着政府和国会之间争议的结束，国会一直坚持给探测木卫二拨款，尽管NASA一直并未认可这项任务。
“很明显，我对这个项目很兴奋！”Robert Pappalardo说，这样一来，这位在加州帕萨迪纳市喷气推进实验室（JPL）工作的木卫二“快船”探索项目前期工作科学家，就可以把头衔中一直以来的“前期”二字去掉了。“我们在任务概念制定方面已经工作了15年。”
NASA表示，这项任务要到今年年终时才会正式启动，但行星探测科学家已经在拥抱为“快船”制定的探测任务概念。由于木卫二在围绕木星的一条放射性极强的内围行星带上运行，为了降低探测器在放射环境性中的暴露，“快船”概念设想了让探测器围绕木星运转，而非围绕木卫二本身，并在经过45处不同高度之后飞至木卫二轨道。2014年7月，即便当时政府尚未对这项任务提出支持，NASA就已经召集科学家考虑任务应载荷哪些仪器。
现在，研究人员正在讨论木卫二探测中的哈勃望远镜气柱研究问题，相关研究去年发表于《科学》杂志。该研究作者之一、得克萨斯州西南研究所行星天文学家Kurt Retherford表示，他不会把该任务朝追逐气柱的方向过度扭转。
气柱发现于2012年12月，彼时木卫二刚经过远心点——其距离木星最远的轨道上。在那个位置时，木卫二像潮水一般的冰壳受到的拉力最大，最可能使其产生裂缝。然而， Retherford表示，他和团队在围绕远心点的其它15个位置探测气柱时，他们的尝试却失败了，并未发现气柱存在。今年，Retherford已经预定了利用哈勃望远镜再探测另外10次。“可以肯定的是，除非那些气柱重现，否则我不支持（任务）所有载荷仪器聚焦这一方向。”他说。
McKay表示，“快船”还可以抛出独立的小卫星，在更近的距离以较低的速度检测气柱的发源地。欧空局（ESA）的“卡西尼”号太空船曾经就进行过类似的任务，它释放过一个叫作“惠更斯”号的探测器在2015年着陆土卫六。
在埃姆斯研究中心会议结束后，NASA行星管理部门主任James Green向《科学》杂志透露，他正在和ESA讨论另一个空间探测任务的合作可能性。Green还表示，如果此后证实气柱现象确实存在，木卫二载荷仪器可以作出改变。“可能要加载一些仪器。”他说。
McKay已经难以平息他的呼吸节奏了。“我在想象着他们宣布‘探寻地外生命’是木卫二的下一个探测任务。”他说。（红枫）