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重新檢驗舊太空探測器數據 再證木衛二有水氣卷流存在

2018/5/15 — 12:29

資料圖片:木衛二,圖片來源:nasa

資料圖片:木衛二,圖片來源:nasa

離木星 67 萬公里以外的木衛二,一直被科學家視為太陽系中除地球以外,最有機會擁有生命的天體。最新刊於《自然 — 天文》的研究重新檢驗了伽利略號數據,發現探測器或曾飛越木衛二的水氣卷流 (water plume)。

木衛二可能有水並非新發現,而過往亦有研究人員認為木衛二冰層下的水份,可能是該衛星中最適宜生物生存的地方——一來冰層能阻擋不同輻射,二來水溫也應比冰層以上溫暖。一般要檢測水中成份,就需要直接鑽洞提取樣本分析。

過去幾年,哈勃太空望遠鏡曾觀察到木衛二上的疑似水氣卷流。透過分析這類水氣成份,有機會可直接了解冰層以下水份成份。然而,由於觀測距離太遠,科學家未能確認望遠鏡發現的是否水氣卷流。伽利略號的舊數據或助揭當中謎團。

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伽利略號自 1989 年升空,並且是首個圍繞木星公轉的人造探測器。任務期間,伽利略號多次近距離飛過木衛一和木衛二。2003 年,伽利略號由控制人員引導下撞向木星,完成其歷史使命。加州大學洛杉磯分校太空物理學教授 Margaret Kivelson, 憶述一次近距離飛越(約 150 公里)的木衛二任務,伽利略號曾錄得他們未能理解的訊號。發現這類訊號的位置,也正好和哈勃太空望遠鏡發現的疑似水氣卷流相近。

密歇根大學天文學助理教授賈先哲因此聯同研究隊伍,重新檢視伽利略號 1997 年傳回的數據,以確認哈勃太空望遠鏡發現的是否為水氣卷流。研究人員將伽利略號磁力儀數據與電腦模型比較,以了解木衛二中不同帶電氣體的行為。他們發現其中一個區域充滿密度甚高的帶電氣體,有機會是早前發現的水氣卷流。此發現再為木衛二存有水氣卷流添加重要證據。

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更重要是,若水氣卷流的確存在,且會如同間歇泉般將水柱噴出的話,那即代表最快可在 2020 年的太空任務中,從木衛二大氣中直接抽取冷凍液體和微塵粒子。透過分析此類數據,科學家將可找出冰層下蘊藏的秘密,以及確認木衛二是否擁有生命生存的必要條件。 

來源:
Phys.org, Old NASA spacecraft points to new evidence of watery plumes over Europa, 14 May 2018

報告:

Jia, X., Kivelson, M.G., Khurana, K.K. & Kurth, W.S. (2018). Evidence of a plume on Europa from Galileo magnetic and plasma wave signatures. Nature Astronomy, Published Online. DOI: 10.1038/s41550-018-0450-z

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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