人類對地球以外生命的憧憬，從未間斷，無論科學的研究，或僅僅是好奇的浪漫，都希望找到外星生命的證據。幾年前把機器車送到火星，傳回來一片荒蕪沙漠，看起來不像有生命跡象，當然也沒見到電影裡的火星人。上週美國太空總署 NASA 與歐盟太空總署 ESA，聯合宣佈，2020 年要探測木星的兩個衛星月球，NASA 探測 Europa 月球、ESA 探測 Ganymede 月球，這兩個月球都是覆蓋一層厚冰，科學家們認為冰下有龐大的海洋，海洋裡就可能有原始型態的生命。

   木星 (Jupiter)（照片）是太陽系排名第五的行星，也是太陽系裡體積最大、質量最重的行星，相當太陽系所有行星質量總和的兩倍半，大氣層以氫氣及少量氦氣覆蓋，要在這麼大的星球探測生命，並不容易，但環繞周圍的四個最大月球（木星共有 62 個月球），大小與地球的月亮不相上下，探測生命跡象相對容易，科學家也認為存在生命的機會大於木星本身。除了上述的兩個月球，還有 Io 與 Gallisto，都是發明望遠鏡的義大利科學家加俐略 (Galileo Galilei, 1564-1642) 在 1610 年發現的。上圖點選放大右側小紅點為 Europa，大球為木星。

   木星探月是一個長達二十年的計畫，從現在到 2020 是十一年的研發，2020 年探測太空船升空之後，需要飛行六年才到木星附近，然後圍繞月球三年，取得詳細地面資訊，並用雷達等儀器探測冰下的海洋是否存在、有多大、冰有多厚，來選擇未來著陸的最佳地點。木星距太陽 7 億 4000 萬公里，其月球表面寒冷無比，溫度約在攝氏零下 130 度，冰層也可能有 200 公里以上的厚度。也正因為厚冰層的保護，冰層下海洋的水溫相對高了許多，而且不受球面強烈輻射線的影響，所以才估算水裡可能有原始的生命。

   為什麼要選擇木星外圍的衛星作探測生命的對象，科學家的理由是這類被冰覆蓋的衛星，在太陽系外圈很多，冰下的水裡是最有潛力發展出生命的地方，如果證實，同理就能證實太陽系以外也類似如此，那我們在浩瀚宇宙之中，就不再孤獨。近年出現「我們孤獨」(We are alone) 說，認為地球進化到現在，需要幾十億年的發展，是宇宙的異數，一般星球存活不到這麼久就自然毀滅了。（請參閱本專欄 April 30, 2008 我們也許孤獨）。

   NASA 前幾年的 Phoenix 火星計畫，機器人在地面挖土（如圖、點選放大），分析是否有水的成分，那僅僅向下挖幾公分。以後降落到土星的月球，可能要向下挖很多公里，才能挖到水來分析是否有生命，而且挖的又是堅硬如石頭的冰，這必然是最大的挑戰。好在這是二十年以後的第二步工作，第一步先探測可以挖的地點，第二步再研究用什麼樣的太空船、載什麼樣的挖冰工具降落、用多大的馬力來挖鑿，能源從哪裡來這一連串的問題。如果挖冰工具在一輛車上，邊走邊探測冰層的厚薄，找到更有利的挖鑿地點，就更理想了。

   Europa 早在 1970 年代就被 NASA 的 Pioneer 與 Voyager 兩個外太陽系探索計畫造訪，以後更被繞木星八年 Galileo 計畫的太空船收集更詳細資料，科學家從資料估算冰下可能有水，這也是 NASA 選中 Europa 為研究對象的原因，NASA 對土星 (Saturn)（照片）的月球 Titan 也有興趣，因為發現大氣層含有機成分，可供生命的滋養，最後認為 Europa 在技術上更可行，但不排除進一步對 Titan 的探測。上圖（點選放大）為 Cassini 太空船拍攝到的土星照片，左下方小球即是 Titan月球 Titan。

   至於歐盟主要探測的 Ganymede，是木星四個大月球裡最大的一個，直徑 5200 公里，相較 Europa 則是四個裡最小的一個，直徑 3100 公里，所以 Ganymede 表面的冰層也最厚，可能超過 200 公里，以後應該不會在這麼厚的冰上鑿洞。（右圖為木星四大月球比例示意、可點選放大，左側為木星的大紅點，右側從上到下依序為 Io、Europa、Ganymede、Gallisto。）

   這次歐美太空技術合作，有事半功倍之效，兩艘太空船可以收集兩倍資訊，相互聯繫，更能分攤不同任務。至於是否找到生命的跡象，證明地球不是（或者是）宇宙間一個孤獨星球，恐怕是幾十年以後的事了。