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四十年前，航海家号飞船拍摄了木星79颗卫星之一欧罗巴的第一张特写照片。这些暴露出的褐色裂缝切开了月球冰冷的表面，让欧罗巴看起来像一个布满纹理的眼球。几十年来对外太阳系的探索积累了足够多的关于欧罗巴的额外信息，使得欧罗巴成为美国宇航局寻找生命的高度优先的调查目标。 月亮如此诱人的原因是它可能拥有生活所需的所有成分。科学家有证据表明，其中一种成分，液态水，存在于冰冷的表面下，有时会以巨大的间歇泉喷发到太空中。但是没有人能够通过直接测量水分子本身来确认这些羽流中是否存在水。现在，由马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心领导的一个国际研究小组首次探测到了欧罗巴表面的水蒸气。该小组通过夏威夷世界上最大的望远镜之一观察欧罗巴来测量蒸汽。 确认水蒸气存在于欧罗巴上方有助于科学家更好地理解月球的内部运作。例如，它有助于支持一个科学家们有信心的想法，即有一个液态水海洋，可能是地球的两倍大，在月球数英里厚的冰壳下晃动。一些科学家怀疑，羽流的另一个水源可能是欧罗巴表面不远处融化的水冰的浅水库。也有可能木星的强辐射场正在从欧罗巴的冰壳中剥离水粒子，尽管最近的研究反对这种机制作为观测水的来源。 “基本的化学元素(碳、氢、氧、氮、磷和硫)和能源，生命的三项要求中的两项，遍布整个太阳系。但是第三种——液态水——在地球之外有些难以找到，”卢卡斯·帕格尼尼说，他是美国宇航局领导水探测研究的行星科学家。“虽然科学家们还没有直接探测到液态水，但我们发现了次好的东西:蒸汽形式的水。” 帕格尼尼和他的团队在11月18日的《自然天文学》杂志上报道说，他们检测到欧罗巴释放的水(每秒5202磅，或2360公斤)足以在几分钟内填满奥林匹克大小的游泳池。帕格尼尼说:“然而，科学家们也发现水很少出现，至少数量大到足以从地球上探测到。对我来说，这项工作有趣的地方不仅是首次直接探测到欧罗巴上空的水，而且在我们探测方法的范围内也没有水。” 事实上，帕格尼尼的团队在2016年至2017年的17个晚上的观测中只探测到一次微弱但清晰的水蒸气信号。从夏威夷休眠的莫纳基亚火山顶上的维克天文台观察月亮，科学家们看到了木卫二主半球的水分子，或者说月亮总是朝向月亮围绕木星轨道的一侧。(欧罗巴，像地球的月亮一样，被引力锁定在它的主行星上，所以前半球总是面向轨道的方向，而后半球总是面向相反的方向。) 他们使用凯克天文台的摄谱仪，通过发射或吸收的红外光测量行星大气的化学成分。像水这样的分子在与太阳辐射相互作用时会发出特定频率的红外光。 |
