JUICE开始工作的时间到了。昨天，欧洲航天局的木星冰冷卫星探测器搭载阿丽亚娜5号火箭升空，开始了为期8年的木星系统之旅，以研究整个太阳系中最大的三颗卫星木卫二、木卫三和木卫四。
美国宇航局的木卫二快艇将于2024年10月发射，但比JUICE提前一年到达目的地。自1995年和2003年美国宇航局的伽利略探测器访问木星以来，这些任务将首次获得木星冰冷卫星的特写。
史密森尼国家航空航天博物馆地球与行星研究中心的地质学家艾米丽·马丁说:“由于伽利略任务，我们了解到木卫二有一个地下海洋。”伽利略号的发现点燃了人们对所谓的“海洋世界”的兴趣，这些“海洋世界”厚厚的冰层下有液态水，可能是太阳系中寻找外星生命的最佳地点。木卫三和木卫四也可能是海洋世界。
虽然伽利略号捕捉到了一些不太为人所知的兄弟姐妹的图像，但它无法像最初计划的那样分析它们的表面，因为它的高增益天线(用于发回大量数据)未能完全部署好，从一开始就受到了限制。因此，当JUICE在2031年到达木星时，它将开始提供第一次真正高分辨率的木卫三和木卫四研究，并添加由木卫二快艇收集的木卫二数据。JUICE将使用激光高度计绘制这三个卫星的详细地形图，并利用雷达测量它们的磁场和引力场来探测它们的内部结构。
“伽利略号进行了侦察，”马丁说，“现在JUICE可以回去深入挖掘了。”
如果人们知道一颗木星卫星，那很可能是木卫二:这颗冰冷卫星的地下海洋一直是科幻小说和电影的焦点。但令马丁特别兴奋的是JUICE可能会在卡利斯托发现什么。作为木星的第二大卫星，它的轨道比木卫二和木卫三更远。它似乎地质活动不活跃，可能无法区分，这意味着木卫四的内部还没有分离成其他行星和卫星上看到的地壳-地幔-核心层。
尽管外表低调，但来自伽利略任务的数据表明，木卫四可能包含像木卫二和木卫三那样的液体海洋。了解这是如何可能的，并了解木卫四内部的真实情况，可以帮助太空研究人员更好地理解木星所有卫星的演化过程。
“在某些方面，木卫四是木卫三的原型，”马丁说。
卡内基科学研究所的天文学家斯科特·谢泼德表示，有趣的不仅仅是木卫四的内部。它是唯一一颗在木星巨大的磁场辐射带外运行的大型卫星，这种辐射可以烧毁宇宙飞船的电力和人类探险家。谢泼德说:“如果人类要在木星的一颗卫星上建立基地，木卫四将是目前为止的首选。”“它可能是通往外太阳系的门户卫星。”
JUICE将飞越木卫二，然后是木卫四，然后进入太阳系最大的卫星木卫三的轨道。它的直径约为3270英里，比直径2578英里的水星还要大。
惠顿学院(Wheaton College)的地质学、物理学和天文学教授杰弗里·柯林斯(Geoffrey Collins)说，他对这次任务的木卫三段最兴奋。“这将是我们第一次绕这样的世界飞行，我知道我们会对我们的发现感到惊讶。”
如果木卫三冰冻的外壳下存在液态水海洋，那么它的地壳有多深，它被怀疑的地下海洋是一个巨大的蓄水池，还是由带有冰或岩石地幔的液体层组成。JUICE将是第一个为科学家们提供这些问题真正答案的任务。
柯林斯说:“即使JUICE只是让我们对木卫三的了解达到了二三十年前对火星的理解水平，这也将是我们现在所知的巨大飞跃。”“这将改写教科书。”
JUICE从木卫三和木卫四收集到的任何线索都可能不仅仅适用于木星及其冰冷的卫星。马丁说，它们可以告诉我们，当我们从太阳系更远的地方观察时，会发生什么。
她说:“它将不同类型的海洋世界系统置于背景中，对系外行星系统有更广泛的影响。”“我们越能了解我们在太阳系中拥有的海洋世界系统之间的差异和相似之处，我们就越能理解我们在其他太阳系中继续发现的行星系统。”
