论海洋与机场安保

凯文·汉德（Kevin P. Hand）

行星科学家，天体生物学家，加州理工学院NASA喷气推进实验室太阳系探测项目科学家。

听起来或许比较奇怪，尽管很讨厌机场的警戒线，但我必须承认，当我站在那里，脱去外套、取下手表或其他带金属的物件，等待经过安检门时，我一半的心思已经飘荡在可能存在于太阳系中、那遥远的茫茫海洋之上了。

这些海洋隐蔽在覆盖整个木卫二、木卫三、木卫四（木星的卫星）、土卫二、土卫六（土星的卫星）的冰层下。这些地方的海洋均为液态水，就如在地球上我们所熟知和热爱的水一样，它们存在的历史可能与太阳系一样久远，大概有46亿年了。这些水的总体积至少是地球现有水体积的20倍。从我们找寻地球之外生命的角度看，这些海洋是第二个生命的起源和外星生态系统进化的首选之地。

但我们怎么才能知道它们是存在的呢？这些卫星被皑皑冰雪所覆盖，我们无法从宇宙飞船俯瞰到液态水。这个时候，机场安保系统就可以大显身手了。在你走过机场安全门之时，犹如经过一个快速变化的磁场。如果你将一块导电材料带进一个不断变化的磁场中，物理定律会导致电流出现并产生二次磁场。这个二次磁场通常被称为感应磁场，是由安检门的主要磁场所引发的。安检门的检测器可以感应到磁场的存在。当检测到磁场时，警报随之响起，你就会被带到特别搜查的队伍里去。

在探索遥远世界的海洋时，同样的基础物理学也得以大量运用。木卫二就是一个不错的案例。回溯到20世纪90年代，美国国家航空航天局的伽利略宇宙飞船多次飞越木卫二，飞船上的磁场感应器发现木卫二并没有很强的内在磁场。相反，木卫二却存在一个感应磁场，该磁场是由木星强大的背景磁场所形成。换句话说，警报器响起来了。

但要让警报器响起来，必须有一个导体。木卫二的数据显示，其导体层接近其表面。其他证据已经表明，木卫二表面的150公里都被水覆盖着，但这些数据并不能帮我们来分辨那些是固态坚冰还是液态水。然而，对上述的磁场数据，冰并不发挥作用，因为冰不是一个好的导体。溶有盐的液态水，譬如地球上的海洋，就是导体。最符合数据的推论有：木卫二有一个约10公里厚的冰层壳体，在壳体下有一片大约100公里深的全球海洋。海洋之下则是岩石海底，或许充满了深海热泉和奇异的外星生物。

所以说，下次你在机场接受安检时，如果排在你前面的人让你临近崩溃，因为他的皮带、钱包和手表都让警报频频作响，那么你最好深呼吸一下，想想我们现在知道的那个遥远的、或许适合生存的海洋。感恩美妙的物理学，它让你的思绪天马行空的同时，也错过了自己的航班。