持續追蹤：木衞二的_風聞

原創：牧夫天文

作者：NANCY ATKINSON

編譯：賀柏翔

原文鏈接：

https://www.universetoday.com/146077/even-more-evidence-that-europa-has-geysers/

校對：牧夫天文校對組

後台：庫特莉亞芙卡 李子琦

美國宇航局曾發佈過一些由伽利略號探測器（NASA’s Galileo spacecraft）拍攝並後期處理過的木衞二（Europa）影像，該航天器曾在1995年12月至2003年9月造訪過木星及其衞星，拍攝的影像令人驚歎。現如今，科學家重新審視伽利略號傳回的數據，關於木星的這顆迷人衞星的更多細節開始成為人們關注的焦點。在過去的幾年裏，有證據表明木衞二表面存在"間歇泉"。重新審視數據表明：早在二十年前，伽利略號探測器可能早已目睹了水汽流從這顆衞星的冰凍表面噴湧而出的景象。

儘管伽利略號探測器的使命在它撞向木星大氣層時就已終結，但科學家們仍在重新回顧這項任務留下的數據寶庫。木星是太陽系不可或缺的組成部分，它是8大行星中質量最大的，而木衞二則被認為是附近最宜居的星球之一。

木衞二上覆蓋着一層厚厚的冰層，科學家們高度懷疑冰層下隱藏着一個地下海洋。來自木星的巨大引力使這些水能夠保持足夠的温度以維持液體狀態。此外，還有足夠的證據表明，其中一些水甚至可以從木衞二結冰表面的裂縫中噴出。哈勃太空望遠鏡在2013年首次觀測到了這種現象，並於2014年和2016年再次觀測到。

在這張合成圖像的7點鐘位置，我們可以看到疑似從木衞二邊緣噴發的水蒸氣流（白色突起物）。圖像由哈勃望遠鏡的成像攝譜儀拍攝， 其對紫外光的高敏感度使得水汽噴流的特徵清晰可見。據科學家推測，這些水汽源自木衞二的地下海洋，其噴薄高度可達160公里。

credit：NASA

通過數據回顧分析，研究人員發現20年前在伽利略號一次飛掠木衞二的過程中（E26，圍繞木星第26圈任務），有證據表明（但證據並不充分）在木衞二週圍存在着超快的帶電粒子會快速消失。在計算機模擬中，再現了伽利略號上搭載的高能粒子探測器收集的數據（該探測器專門用於探測這種高速帶電粒子）。

研究小組在論文中寫道：“質子數量減少的部分原因可以用電荷交換來解釋。”最近一次飛掠不久後出現的一次質子數量減少特徵可能與木衞二掀起水汽流的擾動有關，“因此，我們結合一種新的方法和數據集得出了結論——伽利略可能在E26期間遇到了水汽流。”

歐空局(European Space Agency)研究員、這項新研究的主要作者漢斯·休布萊特(Hans Huybrighs)表示，在探測過程中，應該有大量的質子被記錄下來。但是，伽利略號在飛掠木衞二北極地區時，幾乎沒有探測到任何跡象。科學家們最初將缺乏質子歸因於木衞二擋住了伽利略號的質子探測器。

木衞二冰層表面的複雜細節。

credit：NASA/JPL-Caltech

然而，新的回顧性研究發現，質子損耗的部分原因是一股水汽流噴向太空，擾亂了木衞二稀薄的大氣層與區域磁場，改變了附近高能質子的行為和分佈。

長期以來，科學家們一直懷疑木衞二上存在水汽流。在2018年，從伽利略號磁力計(MAG)傳感器獲得的舊數據顯示，木星磁場發生了短暫的局部變形，這可能是磁場和木衞二的一個水汽流之間的相互作用。之後的哈勃望遠鏡及其它觀測數據也得以印證。

令人興奮的是，如果這些水汽流真的存在，並突破了木衞二的冰層，我們將更容易地獲取並研究深藏在地下海洋的成分。

木衞二上長長的彎曲裂縫暗示着地下液態水的存在

credit：NASA, JPL-Caltech, SETI Institute, Cynthia Phillips, Marty Valenti

展望未來，新的木衞二任務計劃正逐步推進。歐空局計劃於2022年發射“果汁”計劃，將對木星及其冰凍衞星進行探測。“果汁”號將攜帶設備，直接對木衞二表面的水汽流進行採樣，旨在揭示其神秘浩瀚海洋中的秘密。按計劃，它將於2029年抵達木星系統，研究這顆巨大行星的三個衞星（木衞三、木衞四和木衞二）的宜居性和地下海洋。

在隨後的2023年，美國宇航局計劃發射木衞二快艇（the Europa Clipper），它是一個專門研究木衞二的機器人探測器。它將深入木衞二的冰層和內部，以瞭解更多關於這顆衞星的組成、地質學以及地表和地下之間的相互作用，同時探查木衞二內部的海洋中可能存在的生命訊息。

最後，研究小組介紹：“追蹤木衞二附近的高能帶電粒子和中性粒子對探索其大氣層和更廣闊的宇宙環境意義巨大，而這也正是未來任務關注的重點。"

『天文時刻』 牧夫出品

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卡西尼探測器拍攝的木衞二

Credit：NASA