哈勃數據顯示木衛二正在噴出水
來自冰雪覆蓋的海洋的羽流將增加木星衛星上適宜生命生存的可能性
藍月亮氫原子可能起源於從被冰掩埋的海洋中噴出的水分子,這些氫原子呈藍色,疊加在木衛二的照片上。
L. Roth/西南研究所和美國地質勘探局
水蒸氣從木星冰冷衛星歐羅巴南極附近的鋸齒狀裂縫中噴出,根據一項研究12 月 12 日發表於科學。如果得到證實,這些間歇泉將使天文學家能夠探測月球的水狀且可能存在生命的內部。
“這非常令人興奮,”亞特蘭大佐治亞理工學院的行星科學家布蘭妮·施密特說。 “這些世界的能力讓你大吃一驚。”
木星的第四大衛星木衛二自美國宇航局 (NASA) 發布以來一直吸引著科學家們的目光。伽利略20世紀90年代的使命。探測器發回了破碎的冰面照片,幾乎沒有撞擊坑,這表明月球具有活躍的地質情況。伽利略還發現了強有力的證據,表明月球上有一個被木星引力交替推拉加熱的埋藏海洋。
然而,伽利略號主通信天線的故障使天文學家無法獲得詳細的照片和測量結果。從那時起,科學家們一直在爭論木衛二是否存在適合居住的海洋。為了在木衛二上存在生命,一公里厚的冰層下的水和熱量必須與表面的有機化學物質混合。
知道土星的冰衛星土衛二將水射入太空(),由聖安東尼奧西南研究所的空間科學家洛倫茲·羅斯領導的一個團隊決定看看木衛二是否會發出類似的羽流。研究人員分析了木衛二長達數小時的觀測結果哈勃太空望遠鏡1999年10月、2012年11月和2012年12月。哈勃可以探測氫和其他原子發出的紫外線輻射。 2012 年 12 月的數據顯示,木衛二南半球上空懸浮著異常高濃度的氫氣和氧氣,表明存在水分子。另外兩個月沒有出現類似信號。
研究人員得出結論,去年 12 月,木衛二冰殼下的液態水通過裂縫逸出,形成蒸汽羽流,高度達到約 200 公里,大約是西雅圖和溫哥華之間的距離。研究合著者、加州大學聖克魯斯分校行星科學家弗朗西斯·尼莫 (Francis Nimmo) 表示,水輸出率約為土衛二上的 10 倍:每秒約 1000 升水,相當於一個熱水浴缸的水量。
這些羽流表明,木衛二的地下供水至少有一部分到達了地表。與此同時,施密特和其他人的研究表明,化學物質可以穿過冰層()。本週在舊金山舉行的美國地球物理聯盟會議上,研究人員提出了證據,表明木衛二具有一種板塊構造,冰層相互滑動,將表面化學物質輸送到海洋。
然而,科羅拉多州博爾德空間科學研究所的行星科學家卡羅琳·波科表示,“在人們開始對此猜測之前,需要進行一些確認。”她的影像團隊卡西尼號繞土星運行的探測器已釋放傑出的 照片土衛二的水蒸氣和冰晶羽流。當月球距離土星最遠時,它的間歇泉最活躍,哈勃望遠鏡的探測也發生在木衛二距離木星最遠的時候。波科建議,當木衛二再次回到其 3.5 天長的軌道上時,以及木星引力可能削弱羽流的其他時間時,進行後續測量。尼莫同意額外的羽流檢測將鞏固該研究的結論。
伽利略檔案中的數據可能提供額外的證據。在伽利略號近距離飛越木衛二期間,探測器檢測到了天文學家無法解釋的奇怪磁信號;新發現意味著這可能是漂浮水分子的特徵。加州大學洛杉磯分校地球物理學家 Krishan Khurana 於 1997 年為伽利略團隊分析了這一令人困惑的結果,他說:“如果這項工作是正確的,那麼這就是這個難題的明顯答案。”
如果歐羅巴確實將其內部發射到太空中,那麼行星科學家將更加強烈地要求派一名專門的機器人探險家前往太空。探測器不必鑽穿冰層來探索月球的海洋,而是可以飛過羽流並掃描落回表面的分子。 “這是一個免費樣品,”尼莫說。波科建議安裝一種儀器來收集和識別羽流中的分子,例如蛋白質片段,這可能表明微生物的存在。
NASA 提出了一項耗資 20 億美元的任務,名為“歐羅巴快艇,但今年行星科學經費削減了 2.3 億美元,並且明年擬議削減更多資金,這意味著無法保證它一定會啟動。與此同時,天文學家將仔細審查來自 NASA 的數據朱諾探測器正在前往木星的途中,但不會詳細研究木衛二,以及汁歐洲航天局的木星冰衛星探索者號將在 2030 年左右抵達時兩次飛越木衛二。
編者註:這篇報導於 2014 年 1 月 6 日更正,稱木衛二幾乎沒有隕石坑。









