羽毛状的喷流中证实存在水蒸气 木卫二上或有生命

木星的卫星欧罗巴散发出的水蒸气羽的艺术家插图。图片：©NASA / ESA / K.Retherford / SWRI）

中国航天新闻网消息，木星卫星欧罗巴上难以捉摸和神秘的水蒸气羽流被证实的确存在。

美国宇航局的哈勃太空望远镜发现了从欧罗巴发出的这种羽流的间接证据，欧罗巴被认为在其冰壳下藏有一个巨大的咸海。一项新的研究报告称，研究人员现在首次直接检测到了这种烟羽中的水蒸气。

“在整个太阳系中都发现了生命必需的化学元素（碳，氢，氧，氮，磷和硫）和能源，这是生命的三个需求中的两个。但是，第三个（液态水）很难找到研究的主要作者卢卡斯·帕加尼尼（Lucas Paganini）在一份声明中说。

帕加尼尼补充说：“虽然科学家还没有直接检测出液态水，但我们有了可喜的发现：蒸气形式存在的水。”

帕格尼尼和他的同事们使用夏威夷的WM凯克天文台研究了1,900英里（3,100公里）宽的木卫二欧罗巴，天体生物学家认为这是太阳系承载外星生命的最佳选择之一。 

研究人员从2016年2月至2017年5月对木卫二进行了17个晚上的观测。在其中一个晚上（2016年4月26日），他们收到了强烈的水蒸气信号，其特征在于发出的红外光的特征波长。 

根据研究人员的计算，其中有相当多的东西-大约2,300吨（2,095公吨）。这几乎足以填满一个奥林匹克规格的游泳池（其中包含约2750吨或2500公吨的水）。

研究人员认为这种水的来源是羽状流，它可能来自埋藏的海洋或欧罗巴壳内的融化冰层。首先，观察到的体积比“外生”过程所预期的体积要高得多，例如木星强大的辐射带从木卫二表面剥离水分子。而且，这种剥离很可能会有规律地发生，帕加尼尼和他的团队在新论文中写道，该论文今天（11月18日）在线发表在《自然天文学》杂志上。

现在有多种证据表明欧罗巴上存在羽状流。例如，除了新的结果以及哈勃探测到的氢和氧原子（大概是由于水分子被辐射分裂而来）之外，美国宇航局的伽利略木星探测器在一次探测过程中还发现，等离子体或电离气体的密度大大增加了。

越来越清楚的是，欧罗巴的羽毛状喷淋是零星的。在这方面，它们与从土星冰冷的海港般的卫星土卫二的南极不断飘动的羽流有很大不同，土卫二是由一百多个始终在运转的强大间歇泉产生的。

帕加尼尼说：“对我来说，这项工作的有趣之处不仅在于首次直接检测出欧罗巴上方的水，而且还包括在我们的检测方法范围内缺乏的水。”

像从土卫二和欧罗巴身上散发出来的羽毛状喷流对天体生物学家来说非常令人兴奋，因为它们将来自潜在宜居环境的“免费样品”发送到太空，以供航天器探测。如果一切正常，NASA的航天器就有可能很快做到这一点。

NASA正在制定一项名为Europa Clipper的任务，该任务计划于2020年代中期发射。飞行器将绕木星轨道飞行，届时将近距离研究欧罗巴，并进行数十次飞越研究，以描绘木卫二及其海洋为特征，并寻找可能在将来寻找生命的着陆器降落的地点。如果任务团队成员在接下来的几年中充分了解喷流的规律，或者如果他们足够幸运的话，Clipper最终可能会飞越其中一个或多个羽毛状喷流。