文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
研究发现木卫欧罗巴的表面冰层确在微微发光
一项新的研究提出 ， 由于木星磁场的扫射 ， 会让木卫二的冰面发出不同于太阳系中的任何光 。 尽管目前我们还不能观察到这种光 ， 但研究小组在实验室中模拟了这种光的产生 。
木卫欧罗巴 ， 这颗遥远太空中冰雪覆盖的星球 。 它如此令人着迷 ， 不仅仅因为它是已知的近80颗木星卫星之一 ， 更重要的是星球本身拥有的、非同一般的东西 。
科学家推测 ， 在欧罗巴表面的冰层之下 ， 藏着一个巨大的海洋：丰富的储水使它成为太阳系最有希望存在生命的一个星球 。
然而最新的研究表明 ， 欧罗巴上闪耀的并非只是可能存在生命的希望之光 ， 还有其他的原因令它熠熠生辉——它是一颗真正意义上在黑暗里微微发光的卫星 。
物理学家墨菲?谷迪帕蒂领导的、成员来自加州理工大学和NASA喷气推进实验室的研究小组进行的一项最新研究认为 ， 来自木星磁场的辐射与欧罗巴冰层里的化学物质产生反应 ， 可能是诱发这一发光现象的原因 。
【冰雪覆盖的木卫欧罗巴，因何如此令人神往？答案使人好奇】“由于木星强大的磁场作用 ， 欧罗巴表面的带电粒子持续高度活跃的状态 。 ” 研究小组在他们的报告中解释说 。
“这些包括电子在内的高能带电粒子与星球表层大量富含盐分的冰层相互作用 ， 发生了复杂的物理反应和化学反应 。 ”
因为缺乏对星球表面冰层的化学成分的充分了解 ， 我们尚不清楚这些反应是如何进行的 。 而且到目前为止 ， 无论夏威夷的凯克天文台还是哈勃太空望远镜都没有观测到这个理论上存在的发光现象 。
但在未来十年里 ， 当NASA的“欧罗巴快帆飞船”前往探访这颗卫星时 ， 我们将有机会近距离目睹这一被称作“电致发光”的景观 。
现阶段我们也可以在地球上模拟欧罗巴上的冰层和木星的高能电子射线 ， 从而再现整个反应的过程 。
古迪帕蒂带领的研究小组在NASA的喷气推进实验室里进行了一系列的实验 ， 他们用水凝结成冰 ， 在铝管里把这些冰冷却到开氏100度（即摄氏零下173.15度 ， 或华氏零下279.67度） ， 并把它们暴露在电子脉冲的辐射下 。
光照、微光和黑暗条件下冰核受辐射发出可见光（图片来源：古迪帕蒂等 ， 选自2020年《自然天文学》期刊）
此时冰核发出闪光 ， 而闪光的强度取决于结冰的水里含有何种化学物质 。
“我们模拟欧罗巴的冰层在高能电子射线的照射下 ， 发出了可见光范围内特定谱段的光 。 ”研究人员在报告中写道 。
“实验发现 ， 发光的强度会由于水里存在氯化钠和碳酸盐而被大大降低 ， 另一方面泻盐（含水硫酸镁）的存在则会增加发光的强度 。 ”
该项研究的结果证实了一个无比诱人的猜测 ， 即在我们无法观测到的远方 ， 木卫欧罗巴一直在散发着微光 。 除此之外 ， 研究的结果也为我们研究这颗冰雪星球指出了新的方法 。
具体来说 ， 利用欧罗巴快帆飞船的成像系统 ， 我们可以从50公里（30英里）高空的卫星轨道上观测星球的发光现象 。 通过进行光谱分析 ， 我们可以从它的冰层里辨别出纯水以外的其他化学物质 ， 而这将进一步揭示欧罗巴冰层的化学构成 。
这项新的研究技术不仅有助于未来对欧罗巴的研究 ， 它还为研究木星的其他卫星（如艾奥和盖尼米得）开辟了新思路 ， 不过研究人员最终不得不承认 ， 欧罗巴上发生的如此奇妙的现象很可能是独此一家、无可复制的 。
因此研究小组做出如下结论：“由于木卫欧罗巴表面独一无二的辐射环境 ， 以及它在地质上和构成上的独特性 ， 导致了极其特殊的、在整个太阳系都找不到与此相似的发光现象 。 ”
推荐阅读
- 重大成就！我国首颗陆地探测卫星升空，印度人惊叹：真是不可思议
- 太阳或将进入“冰河时代”，科学家真的要用核弹引燃木星？
- 太阳系有三处“异常”被发现，科学家：可能和外星文明有关系
- ?关于多普勒摆动的介绍
- 最亮的彗星身上发生了不寻常的事
- 屡次碰瓷中国空间站，马斯克的星链卫星到底想干什么？
- 中国航天2022首次开门红，长二丁的成功发射，对全球贡献多大
- 木星之水几何，孰可测之？结果何知？
- SpaceX破自己记录！拟2022年每周发一次火箭
- NASA探测器在两个巨大妖异的木星风暴顶部拍到许多细小的物体