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木星的海洋衛星木衛二的氧氣可能比我們想象的要少
發布時間：2025-12-10 03:56:24 來源：骨軟筋酥網 作者：休閑
9月29日，美國國家航空航天局的海的少朱諾號任務近距離飛越木星時拍攝到的木星衛星木衛二的照片。拍攝這張照片時，洋衛氧氣飛船距離月球表面945英里（1500公里）。星木想象（圖片來源：uux.cn/美國國家航空航天局/噴氣推進實驗室-加州理工學院/SwRI/MSSS。比們圖片處理由Björn Jónsson CC by-NC-SA 2.0提供）
（神秘的木星地球uux.cn）據美國太空網（Monisha Ravisetti）：周一（3月4日），科學家們宣布，海的少他們已經成功測量了木星衛星木衛二周圍可能存在的洋衛氧氣分子氧（我們在地球上呼吸的氧氣類型）的數量。盡管研究人員過去曾對冰月的星木想象含氧量進行過估計，但該團隊表示，比們這是木星我們首次對其進行直接測量。
簡單地說，海的少這一結果低于之前的洋衛氧氣一些相當高的估計。這是星木想象否意味著木衛二，據信在其冰冷的比們外殼下蘊藏著一片巨大的咸水海洋，對生命的出現不如我們所希望的那么友好？或者，至少是我們所知道的生活？嗯，不一定，但這次討論肯定很有趣，需要進一步調查。
根據這項研究，之前對木衛二氧含量的一些估計是從與月球有關的原子氧排放中推斷出來的。與由兩個氧原子組成的分子氧不同，原子氧僅由一個氧原子構成。后者是我們無法呼吸的類型，但科學家們可能認為，解碼木衛二周圍存在的氧氣量，至少會對月球整體產生的可呼吸氧氣量產生一些限制。
這一推理，加上其他一些遠程觀測分析，確實對有多少東西與這顆木星衛星真正相關造成了一些限制——但新的研究發現了一種方法，可以通過這些預測來縮小范圍。由于美國國家航空航天局的“朱諾號”探測器和一點冰化學，研究人員實現了對木衛二氧含量的直接測量。
基本上，正如該團隊在研究摘要中解釋的那樣，木衛二表面的水冰殼有可能經歷一種水分解過程。某些反應可能會將木衛二的一些冷凍水分子轉化為分子氫（由兩個氫原子組成）和分子氧。如果這種反應真的發生了，證據將在于月球周圍產生的一些氧和氫離子，就像它們攜帶電荷一樣。這一理論有著堅實的基礎，因為科學家們知道木衛二的軌道會穿過木星的一個輻射帶。這個帶有一堆帶電粒子，它們可以撞擊月球表面，有可能引發水的分裂過程。
這幅圖顯示了來自木星的帶電粒子撞擊木衛二表面，將冷凍的水分子分解為氧和氫分子。科學家們認為，如插圖所示，這些新產生的氧氣中的一些可能會向月球的地下海洋遷移。（圖片來源：uux.cn/NASA/JPL加州理工學院/SWRI/PU）
果不其然，研究小組解釋說，2022年9月，當“朱諾”號在距離木衛二220英里（354公里）的范圍內飛行時，它能夠確定這種水分裂作用的證據。根據美國國家航空航天局的一份聲明，探測器發現了氫和氧離子，這些離子似乎是通過“轟擊帶電粒子”產生的，然后在木星掠過月球時被木星的磁場“吸收”。
“在這里，我們報告了對木衛二水冰表面離解產生的H2+和O2+吸收離子的直接觀測，并證實這些物種是主要的大氣成分，”該研究寫道。
至于一些數字，科學家們得出結論，月球大氣層每秒產生26磅（每秒12公斤）的分子氧。他們說，之前的估計從每秒幾磅到2000多磅（每秒約900公斤）不等
“當美國國家航空航天局的伽利略任務飛越木衛二時，它讓我們看到了木衛二與其環境之間復雜而動態的相互作用。朱諾號帶來了一種直接測量木衛二大氣層中脫落的帶電粒子成分的新能力，我們迫不及待地想進一步窺探這個令人興奮的水世界的幕后，”該研究的主要作者、普林斯頓大學的Jamey Szalay在聲明中說，他是朱諾號的儀器科學家之一。“但我們沒有意識到的是，朱諾號的觀測結果會對木衛二結冰表面產生的氧氣量產生如此嚴格的限制。”
由于該值低于之前的預期，該團隊在研究中寫道，這一結果引入了“更窄的范圍來支持木衛二海洋的宜居性。”這種擔憂部分源于這樣一個事實，即這種產水方法可能是木衛二地下綠洲獲取氧氣的方式。
但是，正如美國國家航空航天局提供的一份聲明所指出的，還有另一種思考方式。上面寫道：“冰覆蓋的木星月球每24小時產生1000噸氧氣，足以讓100萬人呼吸一天。”。盡管如此，生活在異國情調的月球上的生命（即使是我們所知道的生命）會有一些異國情調的氧氣需求嗎？請繼續關注這一條。
至于接下來會發生什么？研究小組表示，他們將前往解剖另一顆木星衛星：木衛一。
這項研究于3月4日發表在《自然天文學》雜志上。
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