木星的行星上發(fā)現(xiàn)了水蒸氣的證據(jù)

2021-07-28 18:42?來源 溫州視線

美國(guó)宇航局的哈勃望遠(yuǎn)鏡揭示了木星衛(wèi)星木衛(wèi)三中存在水蒸氣的第一個(gè)證據(jù)

　　木星的行星上發(fā)現(xiàn)了水蒸氣的證據(jù)：天文學(xué)家通過使用來自美國(guó)宇航局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的新檔案數(shù)據(jù)集，發(fā)現(xiàn)了木星衛(wèi)星木衛(wèi)三大氣中水蒸氣的第一個(gè)證據(jù)。

　　根據(jù)周一發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上的研究，當(dāng)行星表面的冰從固體變成氣體時(shí)，就會(huì)形成水蒸氣。

　　美國(guó)宇航局表示，之前的研究提供了間接證據(jù)，表明木衛(wèi)三是太陽系中最大的行星，其含水量比地球上所有的海洋都要多。

　　然而，據(jù)美國(guó)航天局稱，那里的溫度太冷了，以至于地表的水都凍成了固體。

　　木衛(wèi)三的海洋位于地殼下方大約 160 公里處，因此，水蒸氣不能代表這片海洋的蒸發(fā)。

　　天文學(xué)家重新檢查了過去二十年的哈勃觀測(cè)結(jié)果，以找到水蒸氣的證據(jù)。

　　1998 年，哈勃的太空望遠(yuǎn)鏡成像光譜儀拍攝了木衛(wèi)三的第一張紫外線 (UV) 圖像，顯示出稱為極光帶的彩色帶電氣體帶，進(jìn)一步證明木衛(wèi)三具有弱磁場(chǎng)。

　　分子氧 (O2) 的存在解釋了這些紫外線觀察結(jié)果的相似性。

　　然而，觀察到的一些特征與純 O2 大氣的預(yù)期排放不符。

　　同時(shí)，科學(xué)家得出結(jié)論，這種差異可能與原子氧 (O) 濃度較高有關(guān)。

　　瑞典斯德哥爾摩 KTH 皇家理工學(xué)院的 Lorenz Roth 帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用哈勃望遠(yuǎn)鏡測(cè)量了原子氧含量。

　　該團(tuán)隊(duì)的分析結(jié)合了來自兩種儀器的數(shù)據(jù)：2018 年哈勃的宇宙起源光譜儀和 1998 年至 2010 年空間望遠(yuǎn)鏡成像光譜儀 (STIS) 的檔案圖像。

　　與 1998 年數(shù)據(jù)的原始解釋相反，他們發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)三的大氣中幾乎沒有任何原子氧。

　　Roth 和他的團(tuán)隊(duì)隨后仔細(xì)研究了紫外線圖像中極光的相對(duì)分布。

　　研究人員說，木衛(wèi)三的表面溫度全天變化很大，在赤道附近的中午左右，它可能變得足夠溫暖，以至于冰面釋放出一些少量的水分子。

　　他們說，紫外線圖像中感知到的差異與月球大氣中預(yù)計(jì)會(huì)有水的位置直接相關(guān)。

　　“到目前為止，只觀察到了分子氧，”羅斯解釋說。

　　“這是當(dāng)帶電粒子侵蝕冰面時(shí)產(chǎn)生的。我們現(xiàn)在測(cè)量的水蒸氣源于冰升華，這是由溫暖的冰冷地區(qū)的水蒸氣熱逸出引起的，”他說。

　　這一發(fā)現(xiàn)增加了對(duì)歐洲航天局 (ESA) 即將執(zhí)行的木星 ICy 衛(wèi)星探索者 (JUICE) 任務(wù)的期待。

　　JUICE 計(jì)劃于 2022 年發(fā)射并于 2029 年抵達(dá)木星，將花費(fèi)至少三年時(shí)間對(duì)木星及其三顆最大的衛(wèi)星進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)，特別強(qiáng)調(diào)木衛(wèi)三作為行星體和潛在棲息地。

　　“我們的結(jié)果可以為 JUICE 儀器團(tuán)隊(duì)提供有價(jià)值的信息，這些信息可用于完善他們的觀測(cè)計(jì)劃，以優(yōu)化航天器的使用，”羅斯補(bǔ)充道。

編輯： yujeu