英国《自然·天文学》杂志9日报告了一项行星科学最新研究成果，美国国家航空航天局（NASA）实验室模拟结果显示，欧罗巴（木卫二）的背面可能会发出明显光。根据这项研究的计算结果，NASA的“欧罗巴快帆”任务（定于2020年代中期发射）将会观察到这一现象。

研究团队对木卫二冰壳和水流的模拟分析实验。图片来源：《自然·天文学》在线版

木卫二被认为拥有一个被厚冰壳覆盖的地下海洋，冰壳主要由水冰构成，而木卫二的外表面受到来自木星的高水平辐射。鉴于此，美国加州理工学院NASA喷气推进实验室慕希·谷迪帕提及其同事，在实验室将盐渍冰暴露在高能电子下，模拟了这种辐射与木卫二表面的相互作用。

研究人员发现，被辐射的冰通过一种叫做电子激发发光的过程，发出了绿光，而发光的强度取决于冰的具体成分。

研究团队认为，“欧罗巴快帆”航天器进行低空飞越时，可以通过测量在不同的波长区域看到多少冰辉，来确定和绘制木卫二背面表面的化学成分。这种观测也许还可以确定地下海洋的特征，例如缩小其盐度范围，因为经过地表剧烈作用的冰的产物和海洋物质会在地质时间尺度上进行交换。

科学家们认为，木卫二应是典型的“海洋世界”，其几千米厚的冰层下蕴含着一个温暖的流动海洋——这是人类探寻地外生命的首选目标。不过，笼罩木卫二的高强辐射，能把任何表面生物体赶尽杀绝。因此，从地球发射的探测器需要穿透宽达数米的坚实冰壳，才可能取到可辨认的有机样本，而现阶段的人类技术尚无法达到这一水平。

而按此前公布的计划，NASA将在2020年之后启动“欧罗巴快帆”项目近距离观察木卫二，并派出登陆器重点研究；而欧洲空间局的“木星冰月探测器”（JUICE）也将于本世纪20年代末到30年代初抵达木星。

木卫二，因为其很有可能存在的流动海洋，被视作人类探寻地外生命的重要目的地。但是海洋并非裸露在外，即使人类登陆器来到木卫二，它也很难取到冰壳之下的样本。所以，得有一种间接性观测方式，让人类即使接触不到木卫二表面，也能分析出其大概的物质构成。这次，研究人员认为，木卫二背面会发光，航天器飞过木卫二时，能捕捉到这些光。分析不同波长区域看到的冰辉，就能确定地表的化学成份。期待“欧罗巴快帆”的出发，看它能带回怎样的影像。

文/科技日报记者 张梦然

编辑/范辉