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視頻介紹：在木衛(wèi)二經(jīng)過木星前方時，哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝了木衛(wèi)二的紫外圖像。在超過十次觀測中，哈勃獲取了三次疑似水汽羽流噴射的圖像，這是支持木衛(wèi)二表面存在羽流噴射的又一證據(jù)。早在2012年，哈勃望遠(yuǎn)鏡就檢測到木衛(wèi)二疑似噴射物中的水蒸氣光譜特征。

這張合成圖像展示了疑似水汽羽流噴射物在木衛(wèi)二上的位置，位于圖中木衛(wèi)二的七點鐘方向（西南方向）。該羽流圖像，由哈勃太空望遠(yuǎn)鏡成像光譜儀獲取。哈勃望遠(yuǎn)鏡在木衛(wèi)二經(jīng)過木星前方時，得到其噴射羽流的輪廓剪影，這恰好在哈勃望遠(yuǎn)鏡紫外靈敏度的范圍內(nèi)。該羽流噴射高度達(dá)160千米，被認(rèn)為來自木衛(wèi)二冰層下方的海洋中。該圖像中哈勃數(shù)據(jù)部分獲取于2014年1月26日，木衛(wèi)二圖像源自哈勃、伽利略號、旅行者號的數(shù)據(jù)疊加。

騰訊太空訊（桂林）北京時間9月27日凌晨兩點，美國宇航局舉行電話會議，宣布在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的木衛(wèi)二圖像上有了重大發(fā)現(xiàn)。

此前天文學(xué)家使用哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝到疑似木衛(wèi)二表面水汽羽流的噴發(fā)物，這一發(fā)現(xiàn)支持哈勃望遠(yuǎn)鏡對木衛(wèi)二的其他觀測，暗示這顆冰冷衛(wèi)星會噴射出高海拔高度的水汽羽流。

該發(fā)現(xiàn)提高了未來木衛(wèi)二探測任務(wù)直接在軌道上獲取木衛(wèi)二冰層下海洋中樣品的可能性，不再需要派遣著陸器登陸其表面鑿開冰層。

美國宇航局科學(xué)任務(wù)理事會首席助理杰夫·約德（Geoff Yoder）稱：“木衛(wèi)二被認(rèn)為是太陽系中除地球外最可能有生命存在的地方，而這些羽狀物一旦被確認(rèn)存在，將提供一種新的方式去獲取木衛(wèi)二冰層下的樣品?！?/p>

木衛(wèi)二冰層表面水汽羽流噴射想象圖。

之前科學(xué)家認(rèn)為這些羽狀物可被噴射至200公里高的高空，并攜帶一些物質(zhì)落回木衛(wèi)二表面，就像下雨一樣。木衛(wèi)二擁有一個巨大的全球性液態(tài)水海洋，該海洋蘊含的水資源是地球海洋的兩倍！木衛(wèi)二的巨大海洋由表面寒冷堅硬的冰殼覆蓋保護(hù)，但冰殼厚度目前依舊是未知的。而從冰殼下海洋噴出的這些羽流提供了直接獲取木衛(wèi)二內(nèi)部樣本的誘人機會，不需要再去登陸木衛(wèi)二鑿開厚達(dá)數(shù)英里的冰層。

2012年與2014年，兩只團(tuán)隊獨立的觀測結(jié)果顯示木衛(wèi)二南極附近疑似存在水汽羽流噴射。來源：NASA, ESA, W. Sparks (left image) L. Roth (right image)

兩個團(tuán)隊獨立觀測均指向同一結(jié)果

由美國巴爾的摩太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所天文學(xué)家威廉·斯帕克斯（William Sparks）領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊，觀測到了這顆衛(wèi)星表面伸出似”指狀突起“的噴射羽流，當(dāng)時他們正在觀測從木星前方緩慢經(jīng)過的木衛(wèi)二。威廉·斯帕克斯也是NASA此次電話會議的與會嘉賓之一。

斯帕克斯的團(tuán)隊最初的觀測目標(biāo)是希望確認(rèn)木衛(wèi)二是否擁有一個近乎稀薄、延展的大氣層（散逸層），他們的觀測方式同樣被用于確定圍繞其他恒星運轉(zhuǎn)的太陽系外行星是否擁有大氣層。該團(tuán)隊認(rèn)為如果有水汽正從木衛(wèi)二表面排出，該方法將對觀測非常有幫助。

威廉·斯帕克斯解釋稱：“系外行星的大氣會遮住部分來自前方恒星的光。同樣地，如果木衛(wèi)二有一層稀薄的大氣，它將有可能遮住一些反射自木星表面的光，這樣我們就能看到木衛(wèi)二大氣層的輪廓，并在木衛(wèi)二經(jīng)過木星前方時了解該大氣層的吸收特征。”

三張2014年哈勃獲取的圖像展示木衛(wèi)二南極存在水汽羽流噴射的證據(jù)。來源：NASA, ESA, W. Sparks (STScI)

在跨度達(dá)15個月的10次獨立觀測事件中，斯帕克斯團(tuán)隊觀測到三次極可能是木衛(wèi)二表面水汽羽流噴射事件。這一觀測結(jié)果成為證實木衛(wèi)二表面存在噴射羽流的又一證據(jù)。

早在2012年，由來自美國西南研究院洛倫茨·羅斯(Lorenz Roth)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊，檢測到木衛(wèi)二寒冷南極噴射出水汽羽流的現(xiàn)象，該羽流噴射高度超過160千米。

雖然斯帕克斯與羅斯的團(tuán)隊都使用了哈勃望遠(yuǎn)鏡的成像光譜儀，但是這兩個團(tuán)隊使用的是完全獨立的方法，得到了相同的結(jié)論。

斯帕克斯稱：“當(dāng)我們以一種完全不同的算法計算（木衛(wèi)二大氣層）吸收特征所需的物質(zhì)量時，卻發(fā)現(xiàn)得到的結(jié)果與羅斯團(tuán)隊此前得到的是如此相近。我們和他們對物質(zhì)質(zhì)量的估算結(jié)果接近，并對這些羽流的噴射高度計算也是相似的。而且我們觀測到的兩次羽流噴射事件的緯度分布，恰好對應(yīng)此前他們的發(fā)現(xiàn)?！?/p>

不過截至目前，兩個團(tuán)隊未有在使用各自獨立技術(shù)條件下同時觀測到木衛(wèi)二上的羽流噴射。而當(dāng)前的觀測似乎暗示木衛(wèi)二上的噴射事件是多變的，充滿不確定性。它們可能會在某些時間段零星的爆發(fā)，隨后沉寂。例如，有過一周內(nèi)斯帕克斯團(tuán)隊先觀測到一例噴射事件，但隨后羅斯團(tuán)隊未能再觀測到。

木衛(wèi)二探測器或可直接從這些水汽羽流中獲取木衛(wèi)二冰層下海洋的信息，無需著陸。

確認(rèn)水汽羽流存在將改變未來木衛(wèi)二探測方式

一旦得到確認(rèn)，木衛(wèi)二將是太陽系第二顆表面存在水汽羽流噴射的衛(wèi)星。早在2005年，NASA的卡西尼號探測器就檢測到土衛(wèi)二表面噴射出的水汽羽流與塵埃。土衛(wèi)二是土星第六大衛(wèi)星，直徑約為500公里。

科學(xué)家有望在2018年利用詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在紅外波段確認(rèn)木衛(wèi)二上的羽流噴射活動，按計劃該望遠(yuǎn)鏡將在2018年升空。同時，NASA正在制定一項前往木衛(wèi)二的探測任務(wù)，它最早將于2022年升空，搭載的科學(xué)儀器也將確認(rèn)這些噴射羽流是否存在，并在多次飛越木衛(wèi)二上空時近距離研究這些噴射物。

NASA會議前在社交媒體上劇透稱，在木衛(wèi)二上的新發(fā)現(xiàn)和外星人無關(guān)。

電話會議的與會嘉賓之一，來自美國宇航局華盛頓總部天體物理學(xué)部主任保羅·赫茲(Paul Hertz)表示：哈勃望遠(yuǎn)鏡的獨特能力使它能夠捕捉觀測到這些羽流，這也再次展示了哈勃最初設(shè)計能力之外強大的觀測能力。我們期待未來的任務(wù)，比如詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡將跟進(jìn)這一令人激動的發(fā)現(xiàn)。

斯帕克斯團(tuán)隊的發(fā)現(xiàn)將發(fā)表在本月29日的《天體物理學(xué)雜志》上。

木衛(wèi)二近距離照片。來源;NASA

木衛(wèi)二百科：

木衛(wèi)二又稱“歐羅巴”（Europa），是木星四顆伽利略衛(wèi)星中最小的一顆，直徑3122千米，略小于月球（直徑3476千米）。木衛(wèi)二與木星之間平均距離為67萬公里，繞木星公轉(zhuǎn)一周僅需三天半的時間。木衛(wèi)二的軌道非常接近正圓，偏心率僅0.009。跟其他伽利略衛(wèi)星一樣，木衛(wèi)二也被木星潮汐鎖定，因而有一個半球永遠(yuǎn)朝向木星。由木星和其他衛(wèi)星不同方向的引力牽引對木衛(wèi)二產(chǎn)生潮汐加熱，使得木衛(wèi)二表面冰層下形成液態(tài)水組成的海洋，并為木衛(wèi)二內(nèi)部地質(zhì)活動提供了條件。

木衛(wèi)二主體與類地行星相似，主要由硅酸鹽巖石構(gòu)成，并可能存在一個鐵-鎳核心。它的表面由水覆蓋，據(jù)推測深度可達(dá)上百千米。上層為凍結(jié)的光滑冰殼，冰殼下是液態(tài)水海洋。1995年到2003年期間，環(huán)繞木星科學(xué)考查的伽利略號探測器采集到的磁場數(shù)據(jù)表明，木衛(wèi)二在木星磁場影響下自身能夠產(chǎn)生一個感應(yīng)磁場，這一發(fā)現(xiàn)暗示木衛(wèi)二內(nèi)部很可能存在與咸水海洋相似的傳導(dǎo)層，冰下咸水海洋的極性離子是該磁場的成因。此外，木衛(wèi)二表面冰層自轉(zhuǎn)速度要略快于內(nèi)部，冰下海洋將冰殼與更下層地幔分開，冰殼在木星引力牽扯下被撕裂。對比旅行者號和伽利略號拍攝的照片可測算出，約每1萬年木衛(wèi)二的冰殼會比其內(nèi)部多自轉(zhuǎn)一周。

另有光譜分析證據(jù)表明，木衛(wèi)二表面裂痕中微顯淡紅色的物質(zhì)有可能是冰下滲出的海水揮發(fā)后沉積下來的鹽，如硫酸鎂。硫化氫也是這一現(xiàn)象的一個合理的解釋。但由于這兩種物質(zhì)的純凈物是無色或白色，別的一些物質(zhì)也被用于解釋淡紅色的成因，比如含有硫磺的混合物等。

據(jù)猜想，木衛(wèi)二冰下海洋中可能有生命存在，其生存環(huán)境可能與地球上深海熱泉或南極沃斯托克湖（Lake Vostok）相似，其生命形態(tài)或與地球上的某些嗜極生物相似，盡管目前還沒有任何證據(jù)。NASA將在2020年代派出專項任務(wù)探測器拜訪木衛(wèi)二。