木卫二上疑似发现间歇泉水

木卫二厚厚的冰盖之下，是可能蕴藏着生命的广阔海洋。

供图：NASA

伽利略号探测器大约20年前发回的数据，却让科学家有了新发现：木卫二可能真的在向太空中喷水。

撰文：NADIA DRAKE

1995年至2003年，美国宇航局的伽利略号探测器曾造访木星系统。昨天，科学家在《自然天文学》上撰文称，伽利略号探测器发回的数据中所隐藏的线索，非常强烈地表明，冰冻星球木卫二在向太空喷水。

长期以来，木卫二都是在太阳系中寻找地外生命的最理想地点之一，它的全球性海洋的水量，比地球上所有水加起来还多。木卫二上存在羽流，表明其冰盖之下的海洋喷发的可能性增大。这就意味着，未来可以发射探测器从喷射的羽流中穿过，对这一外星海洋进行采样并寻找生命存在迹象。

目前来看，进行这一探测任务并不简单，但是，比起让探测器在木卫二上安全着陆，在坚若磐石的冰盖钻探一千多米取样而言，还是容易得多。

还有一种可能性也比较大，那就是所有羽流都来自于冰层之中的一个湖泊或者水库。2020年左右，“木卫二飞剪船（Europa Clipper）”这枚环绕木卫二公转的探测器将发射升空。届时，它将有可能对羽流采样，揭开这颗星球冰层之下的秘密。

美国宇航局喷气动力实验室的Cynthia Phillips说：“木卫二喷流把一条鱼喷到木卫二飞剪船探测器上，大概不太可能。探测器最有可能收集到木卫二地表附近的少量液体。因此，我们无法轻易获得海水样本，却可以轻易获得木卫二地表下的样本。”

如鲜花盛开

多年来，行星科学家们一直在争论，木卫二是不是也像土卫二那样会向太空中喷水。

如美国宇航局的卡西尼号探测器所见，土卫二正向太空喷射冰羽流。

供图：NASA/JPL/SPACE SCIENCE INSTITUTE

PHOTOGRAPH BY NASA/JPL/SPACE SCIENCE INSTITUTE

2013年末，哈勃太空望远镜的图像显示，木卫二南半球一个地区喷射出了200多千米的水蒸汽羽流。不过，当时的科学家们对此很怀疑，因为羽流处于哈勃望远镜观测的极限。后续的观测也什么都没发现。

但是，2016年和2017年，科学家们发现，更多哈勃望远镜的图像都证明了木卫二羽流的存在。尽管木卫二的羽流不如土卫二的间歇喷泉那般宏伟，但是，两者喷流的密度可能相似，而且围绕其公转的探测器应该能够轻易观测到。

2017年5月，搜寻地外文明研究所的Melissa McGrath在木卫二飞剪船探测任务的会议上发表了演讲。她综述了木卫二可能存在羽流的所有证据，其中甚至包括20年前伽利略号探测器观测到羽流的可能性。

此后，密歇根大学的贾先哲（音）副教授及其同事决定，对伽利略号探测器的档案数据重新整理，寻找其中可能存在的“宝藏”。

贾副教授说：“我当时就自问：‘我们为什么不早点查阅这些数据？为什么要等这么久？’毕竟数据就在那儿，对公众已经开放了将近20年。”

途中有物

木卫二的引力很强，任何喷射出来的水蒸汽都只能存在于地表附近，而伽利略号探测器仅两次近距离探测到此类喷射，其中最值得关注的是1997年12月那次。那次近距离飞掠过程中，探测器在木卫二面前飞了约5分钟。

贾副教授及其同事们提取了探测器上磁力计的数据，并提取了带电粒子浓度的数据。通过对这两组数据的对比，他们很快就发现了异常情况：在伽利略号探测器距离木卫二最近的时刻，异常信号持续了大约三分钟。

贾副教授称，如果有喷射羽流，那么，喷射的水蒸汽和尘埃微粒将受到磁场的影响，而探测器恰好探测到了磁场的情况。当探测器飞入、扰动羽流时，探测器周围的带电粒子浓度也会发生变化。

贾副教授说：“我们发现磁场信号出现了异常变化，在我看来，以往并没有人曾解释过这种异常。我们还提取了伽利略号的等离子波数据，结果惊讶地发现，几乎在同一时间，等离子波也出现了不规则释放。所以，这两种异常放在一起来看，就说明这期间发生了极为特殊的情况。”

换言之，伽利略号探测器可能在木卫二赤道附近，穿过了一条大约1000千米的局部羽流。不过，贾副教授及其团队希望得出确切结论。于是，他们用哈勃望远镜观测到的羽流，模拟探测器穿越其中时所能观测到的数据。结果发现，伽利略探测器的数据与计算机模拟结果几乎完美匹配。

眼下，有了两个探测器和其它若干独立仪器报告出相似的发现，再否认木卫二向太空喷水，恐怕有点儿难了。

McGrath说：“如果你只看某个证据本身，可能说服力不够。但是，如果你把几组完全独立的观测数据放在一起，它们似乎在诉说着同一件事。这就是令人信服的证据。”

充满期待

尽管伽利略号探测器的数据很令人兴奋，但是，这些数据并不能必然地证明持续性羽流的存在。Phillips认为，这些观测数据只是众多证据中的一项，只能证明木卫二（起码偶尔）确实会向太空中喷水。

McGrath说：“在我看来，它表明，真正的羽流可能比我们现在看到的还多，因为，如果只有一个羽流，而我们又恰巧飞进去的概率太低了。”

那么，这一发现对于木卫二飞剪船探测器又意味着什么呢？原来，设计该探测器的团队已经在计划安装一套检测羽流的设备。这颗探测器的发现，必将备受瞩目。

McGrath说：“即便脑洞再大，我们还是会发现完全无法预料的东西。在木卫二上，我们肯定能发现意料之外的事物。”

（译者：Mikegao，你来掌镜）