如果木卫二有间歇泉它们会非常微弱

2013年，哈勃太空望远镜在木星的卫星欧罗巴上发现了水蒸气。这些蒸气是与土星卫星土卫二上类似的羽流的证据。这一证据以及其他令人信服的证据表明，月球上有海洋。这引发了海洋可能孕育生命的猜测。

但海洋被一层厚厚的全球冰层遮蔽，使得羽流成为我们研究海洋的唯一方式。这些羽流很难被发现，因此尚未得到证实。

介绍哈勃2013年证据的论文的主要作者是西南研究所的洛伦兹·罗斯(LorenzRoth)。他说：“到目前为止，对这种水蒸气最简单的解释是，它是从木卫二表面的羽流中喷发出来的。如果这些羽流与我们确信存在于木卫二地壳下的地下水海洋相连，那么这意味着未来的调查可以直接研究木卫二潜在宜居环境的化学成分，而无需钻穿冰层。这非常令人兴奋。”

确实如此，但首先，科学家必须找到羽流。

2013年论文的合著者、科隆大学的约阿希姆·索尔(JoachimSaur)表示：“我们将哈勃望远镜推到了极限，才看到了这种非常微弱的发射。这些可能是隐形羽流，因为它们可能很脆弱，很难在可见光下观察到。”

将它们描述为脆弱的隐形羽流被证明是有预言性的。

最近，一组研究人员开始寻找这些羽状物。他们的结果发表在IAU第383届研讨会上，题为“欧罗巴的ALMA光谱：寻找活跃羽流”。主要作者是美国宇航局戈达德太空飞行中心太阳系探索部门的MACordiner。该论文可在arXiv预印本服务器上获取。

作者写道：“木卫二的地下海洋是寻找外星生命的一个高度优先目标，但直接调查因厚厚的外部冰壳的存在而受到阻碍。”研究人员使用ALMA寻找大气羽流的分子排放。他们正在研究冰下的过程，这可以帮助他们了解木卫二的海洋及其化学成分。

太阳系充满了冰冷的天体，包括彗星、柯伊伯带天体、矮行星和木卫二等卫星。与其他冰体相比，木卫二的密度较高，表明其内部有大量岩石。它的海洋约占月球的10%，并被厚度不确定的冰壳覆盖。它可能有几十公里厚。科学家们从美国宇航局的伽利略任务中了解到了很多这一点。

这是四张ALMA木卫二图像。研究人员在不同的四天观察了月球，这样他们就可以对几乎整个表面进行成像。他们没有发现羽毛。图片来源：Cordiner等人。2024年

近年来，木卫二及其海洋已跃居寻找生命目标的首位。原因并不模糊：液态水是我们寻找宜居之地的不可抗拒的灯塔。来自木卫二海洋的羽流是我们研究海洋及其潜在宜居性的唯一途径。

多年来，不同的望远镜对木卫二进行了观察，寻找更多羽流的证据。他们在月球南极附近发现了潜在的间歇性羽流活动。但对哈勃望远镜2013年发现的羽流的确认还很难。2023年，JWST对木卫二进行了检查。作者写道，这些观察结果“没有发现活跃羽流的证据，表明目前的任何活动都必须是局部的且微弱的;对最初的HST羽流结果的有力确认仍然具有挑战性。”

为了寻找羽流，作者使用了ALMA，即阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列。他们在不同的四天内观察了木卫二，以覆盖月球表面。不幸的是，他们没有发现羽毛。

研究人员写道：“尽管几乎完全覆盖了木卫二的前半球和后半球，但我们在ALMA数据中没有发现气相分子吸收或发射的证据。”“利用ALMA独特的高光谱/空间分辨率和灵敏度组合，我们的观测首次在木卫二的外逸层和羽流中专门搜索HCN、H2CO、SO2和CH3OH。没有发现这些物质存在的证据。分子”。

没有找到证据并不完全意味着这些分子不存在。相反，这意味着即使它们存在，它们的浓度也很低，低于检测阈值。在这种情况下，某些浓度将低于在土卫二羽流中检测到的浓度，这一点已得到证实。

一种化学物质特别说明了这一点：CH3OH(甲醇)。“另一方面，对于CH3OH丰度，我们的ALMA上限<0.86%不够灵敏，无法在土卫二羽流中检测到这种分子。丰度为0.02%，”作者写道。

木卫二和太阳系中其他冰冷物体之间存在一些有趣的关系。这与丰度限制有关。研究人员确定了木卫二上H2CO(甲醛)的上限。“事实上，我们的H2CO丰度上限明显低于卡西尼号在土卫二羽流中测量的值，这意味着可能存在化学差异。”

尽管没有发现任何羽流，但观察结果仍然很有价值。通过设置检测限制，有助于后续的搜索工作。这不会是科学家寻找羽流的最后一次尝试。任何为木卫二海洋提供线索的东西都太诱人，不容忽视，这项研究表明ALMA适合此类调查。

研究人员总结道：“我们的结果表明，ALMA是寻找太阳系内冰体释气的强大工具，并且在其他历元(在木卫二和其他冰体上)后续寻找其他分子是合理的。”