朱诺号航天器发现木星最大卫星上存在咸水海洋的证据

美国宇航局的朱诺号太空船自 2016 年抵达木星以来一直在探索木星。近年来，该任务将注意力转向了这颗气态巨星的众多卫星，包括地狱般的火山世界木卫一和冰球木卫二。现在，在《自然天文学》杂志上发表的一项研究中，朱诺号团队公布了木星最大卫星木卫三的新照片，照片中显示了盐和有机化合物的证据。这些物质很可能是地下海洋中咸海水的残留物，这些海水冒泡到木卫三的冰冻表面。令人兴奋的是，咸水海洋表明那里的条件可能有利于生命。

木卫三是一个特别奇怪的地方。它不仅是木星最大的卫星，也是整个太阳系最大的卫星——甚至比水星还要大。它也是唯一拥有自己磁场的卫星，磁场由其内部深处的熔融金属核产生。与外太阳系的其他冰冻世界（如木卫二或冥王星）一样，木卫三的冰壳下可能隐藏着一片海洋。一些研究表明，地下隐藏着多个海洋，这些海洋堆叠在一起，形成一层层冰盖和海洋。

亚利桑那大学地质学家阿迪恩·登顿（Adeene Denton）没有参与这项新研究，但她解释说：“由于木卫三如此巨大，其内部结构比其他小行星更复杂。”她指出，这颗卫星的巨大尺寸意味着有大量空间可供有趣的分子混合。但这也意味着它们很难被发现，因为物质必须覆盖很长的距离才能到达我们的航天器能够看到它们的表面。

朱诺号最终飞到了距离木卫三足够近的地方——距离不到 650 英里，比纽约市到芝加哥的距离还短——它可以使用木星红外极光测绘仪 (JIRAM) 仔细观察木卫三表面的化学物质。这台令人难以置信的仪器非常详细地追踪了木卫三表面的成分，记录了最小 1 公里宽的特征。如果 JIRAM 正在观察纽约市，它将能够以十个区块为单位绘制曼哈顿地图。

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重要的是，木卫三表面的物质可能告诉我们下面隐藏的水。如果上面有盐，地下海洋可能有同样的盐水。海洋，包括地球上的海洋，都是通过液态水与岩石地幔接触的化学反应获得盐分的。这种交换是“宜居性的必要条件之一”，意大利罗马国家天体物理研究所的研究科学家、主要作者费德里科·托西说。

然而，目前其他研究表明，木卫三没有直接接触地幔的液态水层。相反，冰壳将海洋与岩石隔开。但由于该团队确实在 JIRAM 数据中看到了这些盐，这表明它们在过去的某个时刻接触过，如果不是现在的话。“这证明了海洋一定与岩石地幔直接接触的时代，”托西解释说。

至于朱诺号探测到的有机化学物质，研究小组仍不完全确定它们属于哪种化合物。他们更倾向于认为是脂肪族醛，这是一种在太阳系其他地方发现的分子，被认为是构建更复杂氨基酸的必要中间步骤。这些通常表明液态水和岩石地幔正在相互作用。这肯定不是生命的发现，但对于潜伏在木卫三隐藏海洋中的生命可能性来说，这很有趣。“有机化合物的存在并不意味着生命形式的存在，”托西说。“但事实恰恰相反：生命需要某些类别的有机化合物的存在。”

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不幸的是，朱诺号将没有机会再次飞越木卫三寻找更多的咸水海岸——相反，它将飞向爆炸的木卫一。该探测器最近对这些矿物的调查是“近距离观察这颗卫星的独特机会”，托西说。不过，我们不必等待太久就能再次造访。他补充说，大约十年后，我们将有机会通过 ESA JUICE 任务再次探索这些咸水，“预计它将实现对木卫三的全面和前所未有的覆盖。”