科学家证实欧罗巴的间歇泉存在水蒸气，但有人不信。

新的观察似乎证实了欧罗巴上存在水蒸气间歇泉。这些发现令人着迷，但一些科学家尚未确信。

水蒸气羽毛的艺术家的概念在木星的大月亮欧罗巴的。人们认为，这个月在其冰冷的外壳下面有液态的海洋。图片来自NASA / ESA / K。Retherford / SwRI / SYFY。

木星的大卫星欧罗巴是太阳系中最引人入胜的地方之一，这是一个海洋世界，可能支持某种生命。除地下海洋外，它还可能具有土星卫星土卫二的另一个特征：类似间歇泉的水蒸气羽流穿过冰冷的表面。到目前为止，欧罗巴间歇泉的证据尚属初步，但本月（2019年11月18日）科学家表示，他们发现了可能是新的确认：他们报告说直接检测到月球表面上方的水蒸气。

在同行评审的研究结果，从美国航空航天局的科学家戈达德太空飞行中心，被刊登在杂志自然天文上二零一九年十一月十八日。

像土卫二一样，欧罗巴在外层的冰壳下方有一片深海。在土卫二上，水从下面的海洋渗透到地面，通过冰中的裂缝作为水蒸气喷入太空。一直以来，人们一直认为在欧罗巴上可能会发生同样的事情，但是证据还不那么可靠，哈勃太空望远镜（HST）看到了活动的迹象。

根据NASA科学家Lucas Paganini的说法：

在整个太阳系中都发现了必需的化学元素（碳，氢，氧，氮，磷和硫）和能源，这是生命的三个需求中的两个。但是，第三种液体水很难在地球之外找到。尽管科学家尚未直接检测出液态水，但我们发现了下一个最好的东西：蒸气形式的水。

哈勃太空望远镜和伽利略太空飞船的合成照片，显示了2014年和2016年在欧罗巴爆发的疑似羽状物。图片来自NASA / ESA / W。Sparks（STScI）/ USGS天文地质科学中心/ JPL。

哈勃太空望远镜和伽利略太空船的另一幅合成图像，显示了2016年左下角的“手指状”羽状物。图片来自NASA / ESA / W。Sparks（STScI）/ USGS天文地质科学中心。

1990年代后期，美国宇航局（NASA）的伽利略（Galileo）太空船看到欧罗巴（Europa）的表面结冰。现已确认，月球表面上的淡黄色区域受到了氯化钠（也称为食盐）的辐照。图片来自NASA / JPL-Caltech / SETI研究所。

那么检测到多少水蒸气呢？

据帕格尼尼（Paganini）称，每秒约5,202磅（2,360公斤），足以在数分钟内填满一个奥林匹克标准的游泳池。

但是，就像早期的观察所表明的那样，水蒸气的爆发似乎很少，这与土卫二上的水蒸气经常爆发的情况不同。帕加尼尼说：

对我而言，这项工作的有趣之处不仅在于首次直接检测出欧罗巴上方的水，还在于在我们的检测方法范围内缺乏水。

水汽的信号是独特但微弱的，在2016年和2017年的观察中只有17个晚上观察到一次。这表明欧罗巴的羽流比土卫二上的散发得多。科学团队在欧罗巴领先的半球中检测到了水分子，该卫星的一面始终朝向木星周围的月球轨道。就像地球的月球一样，欧罗巴在重力作用下被锁定在其行星上，因此前半球始终面向轨道方向，而尾随半球始终面向相反方向。使用WM凯克天文台的光谱仪进行检测在夏威夷的莫纳克亚山上。光谱仪通过它们发射或吸收的红外光来测量行星大气的化学成分。从本文：

先前的调查证明，欧罗巴大气层中存在局部密度增加的现象，从而提出了可能源自水羽的想法。但是，这些测量策略对总吸收或原子发射很敏感，这限制了评估水含量的能力。在这里，我们提供了凯克天文台直接搜索2016年2月至2017年5月期间欧罗巴水汽的信息。我们在红外波长下进行的全球调查导致17个日期中有16个没有被检测到，其上限低于先前估计得出的水丰度。在某一天（2016年4月26日），我们在欧罗巴领先的半球测量了2,095±658吨水蒸气。我们建议，欧罗巴上水蒸气的除气量低于以前的估计水平。

欧罗巴羽流的一些初步证据来自研究伽利略号航天器发回的数据。据2018年的研究人员称，木星磁场的干扰为地下海洋提供了线索，这也暗示了可能的羽流。2013年，HST 在欧罗巴极度脆弱的大气中检测到了羽状结构中的氢和氧等化学元素。然后，在2016年，哈勃拍摄了“手指状的投影”的轮廓，而欧罗巴在木星前经过。所有这些发现都是令人着迷的，但仍然是尝试性的。但是现在，首次检测到水蒸气本身是羽状流的额外证据。正如KTH皇家理工学院的天文学家和物理学家Lorenz Roth所说：

我们进行了严格的安全检查，以消除地面观测中可能出现的污染物。但是，最终，我们必须更接近欧罗巴才能了解实际情况。

卡西尼号航天器确认土星的月亮土卫二有水蒸气羽流。这张令人惊叹的照片显示，然后穿过月球南极冰壳的裂缝爆发。图片来自NASA Science。

但是，并非所有研究人员都相信新发现证明了羽流的存在，并强调他们如何表明间歇泉的活动可能比预期的要低。天文学家菲尔·普赖特（Phil Plait）在他于2019年11月19日发表的关于该新闻的SYFY文章的附录中写道：

这是一个很大的修正：当我写这篇文章时，我认为基于这些观察的结论比NASA新闻稿中报道的结论更加扎实。但是，在受到几位天文学家的警告之后，再看一遍，我发现像间歇泉那样喷出的水流并没有像我最初写的那样被“确认”，而是更像是“也许”。具有统计学上的显着性，但属于16个未显示任何结果的观察结果的一部分。我在考虑单独进行的单个观察，但是当与其他观察一起使用时，统计显着性下降。这意味着该观察结果真实的可能性（也就是说，可以肯定看到水羽的光线）比我最初所说的要低。

因此，在这一点上，可以肯定地说新的观察结果为欧罗巴上的水蒸气间歇泉提供了证据，但仍不是100％的结论。这并不能消除地下海洋的大量证据，它只是解决了实际上有多少水可能将其带到地面并以蒸气的形式喷入太空。希望美国宇航局即将在2020年代中期发射的欧罗巴快船任务将能够最终解决间歇泉是否真实以及间歇性频率的问题，如果其他观测结果不是事先如此。它甚至可以直接对它们采样，就像卡西尼在土卫二中所做的一样。

科学家在欧罗巴上发现了有关水蒸气间歇泉的新证据，尽管现在是否确实对其进行了验证尚有争议。

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