木星伽利略号探测器发现:木卫二可以将水,从其地下喷射到太空中!


在飞越木星的卫星木卫二时 , 美国宇航局太空探测器伽利略号可能目睹了一缕水 。 包括马克斯·普朗克太阳系研究所(MPS)研究人员在内的一组科学家 , 现在已经发现了关于这一事件的新证据 。 在计算机模拟中 , 努力再现由机载粒子探测器收集的数据 , 这只有在假设涉及到水柱的情况下才能成功 。 木卫二拥有由冰水和地下海洋组成的外壳 , 其环境条件可能有利于简单形式的生命 。
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水柱将为未来的木星任务 , 提供与木星卫星蓄水池直接接触的可能性 。 分层的内部结构 , 包括液态铁芯、稀薄的富氧大气、感应磁场 , 木星第四大卫星木卫二与行星的相似性比与原始卫星相似性更大 。 另一个特点是:厚达18公里的冰水外壳覆盖了一片地下海洋 。 根据欧洲航天局(ESA)和国会议员领导的一组最新计算 , 现在有越来越多的证据表明 , 木卫二将这些水释放到太空中 , 至少偶尔会在被称为羽流的低温火山喷发中释放 。
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众所周知 , 土星的卫星土卫二也表现出类似行为 。 在美国宇航局(NASA)卡西尼号任务中 , 机载相机拍摄了土卫二羽流的壮观图像 。 木卫二也向太空喷水的可比性和确凿证据仍然没有 , 然而 , 各种理论、模型和零星观测表明 , 木卫二也可以喷出羽流 。 近年来 , 来自欧洲和美国几个研究所的研究人员独立发现了特定羽流的证据 。 其中一些小组评估了美国宇航局伽利略号探测器上磁力计的数据 。
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从1995年开始 , 伽利略号探测器花了8年时间探索木星系统 , 在2000年飞越木卫二时 , 测量数据显示木星在卫星附近的磁场出现了偏差 , 这可能是由于同一时间发生的一股羽流造成 。 欧洲航天局科学家汉斯·休布赖特博士和同事们也重新研究了2000年飞越的数据 , 然而 , 这一次 , 再次审视了高能粒子探测器(EPD)进行的测量 。 该仪器由美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室开发制造 。
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其中 , 高能粒子探测器记录了被困在木星磁场中的高能质子分布 , 木星磁场比地球强20倍 , 向太空延伸数百万公里 。 木卫二在这个巨大的磁保护罩内绕木星运行 , 在飞越期间 , 在木卫二附近录得的质子明显较预期为少 。 此前 , 研究人员曾假设木卫二本身遮挡了探测器的视野 。 然而 , 目前的结果指出了另一个原因 , 在精细的计算机模拟中 , 由ESA和MPS领导的科学家 , 对飞越过程中高能质子的运动进行了建模 , 试图重现EPD的测量数据 。
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这只是在假设一股水柱影响了木卫二的环境情况下才成功 。 当高能质子与来自木卫二大气层或羽流的未带电粒子相撞时 , 它们会吸收来自这些粒子的电子 , 从而变成未带电粒子本身 。 这意味着它们不再被困在木星的磁场中 , 可以高速离开系统 。 对于未来前往木星系统的任务 , 木卫二羽流将提供与卫星地下水库直接接触的可能性 , 并对其进行表征 。 2022年 , 欧空局有一项新任务将开始旅程 。
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MPS将为这一努力贡献亚毫米波仪器(SWI)和木星电子和离子光谱仪(JEI) , 这是粒子环境包(PEP)的六个传感器之一 。 美国宇航局还在准备欧罗巴-快艇任务 , 该任务将于2023年发射到木星系统 。


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