科学探索|NASA称木卫二冰壳中的浅湖可能会爆发 NASA称木卫二冰壳中的浅湖可能

新科学研究提出了一些假设，NASA的欧罗巴快船可以测试这些假设。木卫二卫星表面的任何羽流或火山活动都是由其冰壳中的浅层湖泊引起。在我们的外太阳系中，地下水体是寻找地球以外生命的一些最重要目标。

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这就是为什么NASA要向木星的卫星欧罗巴发送“欧罗巴快船(Europa Clipper)”航天器的原因：有强有力的证据表明，在厚厚的冰壳下，月球上有一个全球海洋，并且有可能是可居住的。
然而科学家认为海洋并不是木卫二上唯一的水。根据NASA伽利略轨道飞行器的观察，他们认为月球的冰壳可能包含咸水库--有些靠近冰面，有些则在冰面以下许多英里。
科学家对欧罗巴可能蕴藏的水了解得越多，他们就越有可能在NASA于2024年派遣欧罗巴快船进行详细调查时知道在哪里寻找水。该航天器将围绕木星运行并在飞过卫星约50次时使用其精密仪器收集科学数据。
现在，研究正在帮助科学家更好地了解欧罗巴的地下湖泊可能是什么样子以及它们是如何表现的。最近发表在《Planetary Science Journal》上的一篇论文中的一个关键发现支持了长期以来的观点，即水有可能在欧罗巴的表面以上爆发，要么是水蒸气要么是低温火山活动。
论文中的计算机模型进一步显示，如果木卫二上有喷发，那么它们很可能来自嵌入冰层的浅而宽的湖泊，而不是来自远在下方的全球海洋。
该研究的论文第一作者、NASA南加州喷气推进实验室(JPL)的欧罗巴科学家Elodie Lesage说道：“我们证明了羽流或低温熔岩流可能意味着下面有浅层液体水库，欧罗巴快船将能够探测到。我们的研究结果为推动表面活动的水可能有多深提供了新的见解，包括羽流。并且水应该足够浅，可以被多个欧罗巴快船仪器探测到。”

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不同的深度，不同的冰
Lesage的计算机模型为科学家们在观察冰面喷发时可能发现的情况描绘了一个蓝图。根据模型，他们可能会探测到相对接近地表的储层，在地壳的上部2.5至5英里（4至8公里），据悉，那里的冰最冷、最脆。
这是因为那里的地下冰层不允许膨胀。随着水袋的冻结和膨胀，它们可能会打破周围的冰层并引发爆发，就像冰箱里的一罐苏打水爆炸一样。而真正冲破的水袋可能会像煎饼一样宽而平。
在冰层中更深的水库--在地壳下超5英里（8公里）的底层--在它们膨胀时将推动周围更温暖的冰。这种冰足够柔软，其可以作为一个缓冲吸收压力而不是爆裂。与其像一罐苏打水，这些水袋的行为更像一个充满液体的气球，当气球内的液体冻结和膨胀时气球会简单地伸展。
亲身感受
当航天器在2030年到达欧罗巴时，欧罗巴快船任务的科学家们可以利用这项研究。比如雷达仪器--称为欧罗巴评估和探测的雷达。Ocean to Near-Surface（简称REASON）--是将用于寻找冰中水袋的关键仪器之一。
领导雷达仪器团队的德克萨斯大学奥斯汀地球物理研究所的Don Blankenship说道：“新工作表明，如果压力超过冰的强度，浅层地下的水体可能是不稳定的，并且可能跟上升到地表的羽流有关。这意味着REASON可以在你看到羽流的相同地方看到水体。”
【科学探索|NASA称木卫二冰壳中的浅湖可能会爆发】欧罗巴快船将携带其他仪器，从而能测试新研究的理论。科学相机将能拍摄欧罗巴的高分辨率彩色和立体图像热发射成像仪将使用红外相机绘制欧罗巴的温度，并找到有关地质活动的线索--包括低温火山活动。如果有羽流喷发，那么将可以通过紫外光谱仪进行观测。