【大紀元2013年12月14日訊】(大紀元記者沙莉編譯報導)科學家通過對比哈勃太空望遠鏡拍攝的木衛二新舊照片發現,木星的冰冷衛星木衛二可能噴發出200公里高的羽狀噴泉。如果這些巨型水龍獲得證實,可以用來檢測可能存在於木衛二地下海洋的生命跡象。
木衛二(又名歐羅巴),體積為月亮的大小。在它10到15英里(15至25公里)厚的冰殼下方,科學家認為木衛二擁有一個巨大的翻騰的大海,深度或許達到100英里(160公里)。由於地球上的生命幾乎只存在於有水的區域,研究人員一直想知道,木衛二是否可能支持生命。
NASA網站報導,哈勃太空望遠鏡觀測到木衛二寒冷的南極區域上方存在水蒸氣,對表面有羽狀噴泉噴發提供了首個有力證據。研究人員還沒有完全確認表面上檢測到的水汽是否由羽狀噴泉產生,但他們相信這是最有可能的解釋。
如果進一步觀察結果支持這一發現,木衛二將成為太陽系中第二顆已知有羽狀噴發物的衛星。這項發現被發表在12月12日《科學快訊Science Express》網絡版上,並在美國地球物理聯合會加以報告。
報告主要作者羅斯(Lorenz Roth)說,「到目前為止,水蒸汽的最簡單的解釋是,來自木衛二表面的羽狀噴發,如果這些羽狀噴發都與可能存在的地下大海相連,那麼這意味著,今後的調查可以直接調查木衛二可能適居環境的化學組成而不必經過冰層鑽孔,這非常令人興奮。」
2005年,美國宇航局的卡西尼號軌道飛行器探測到土星的衛星土衛二的表面噴發了水汽和塵埃噴流。雖然後來在土衛二羽狀噴發中發現了冰和塵埃粒子,至今在木衛二隻探測到水蒸汽。
2012年12月哈勃望遠鏡光譜觀測提供了木衛二羽狀噴泉的證據。哈勃望遠鏡的成像光譜儀對木衛二的極光排放量的階段採樣使研究人員能夠區分木星磁泡帶電粒子和木衛二的羽狀噴泉,也排除了隕石撞擊等等罕見事件引發的可能性。
成像光譜儀檢測到木衛二南極極光的微弱紫外線,受到木星的強磁場加強,激發出的氧和氫原子產生了可變極光輝光,並顯示出磁力線上的電子分裂了水分子的跡象。
「研究人員調整哈勃到其測量極限,觀察這個非常微弱的發光,微弱到難以在可見光下觀察,因此可能是隱形的羽狀噴泉」,德國科隆大學的Joachim Saur說,他是哈勃觀測活動的主要研究者,與羅斯合寫了論文。
羅斯認為在木衛二表面存在長裂縫,名為lineae,裂縫可能向太空釋放水蒸汽。卡西尼號已經在土衛二上看到類似的裂縫發出噴流。
哈勃小組還發現,類似土衛二,木衛二羽狀噴發的力度,隨木衛二的軌道位置變化。木衛二離木星最遠時,才有較大噴發發生。接近木星時研究人員檢測不到木衛二的噴發現象。
對這種差異的一種解釋是這些lineae裂縫受到更大重力潮汐力推拉的壓力,離木星較遠時才能打開噴發口。接近木星時噴發口狹窄或關閉。
「明顯的噴發差異支持了一個重要預測,即木衛二如果有一個地下海洋應該有顯著的潮汐撓曲」,同樣來自西南研究院的Kurt Retherford說。
哈勃測量發現,木衛二和土衛二羽狀噴發物有非常相似丰度的水蒸汽。因為木衛二的重力比土衛二大約強12倍,木衛二華氏零下40度(攝氏零下40度)的蒸汽大多數不會像土衛二蒸汽逃逸到太空,而是達到125英里(201公里)的高度後落回表面上,研究人員推測,這可能造成木衛二南極地區表面光亮。
(責任編輯:畢儒宗)