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，就會形成水蒸氣。

　　美國宇航局表示，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。

　　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，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)計會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產(chǎn)生的。我們現(xiàn)在測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)至少三年時間對木星及其三顆最大的衛(wèi)星進(jìn)行詳細(xì)觀測，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)提供有價值的信息，這些信息可用于完善他們的觀測計劃，以優(yōu)化航天器的使用，”羅斯補(bǔ)充道。

編輯： yujeu