如何評價「木衛二歐羅巴羽流的新研究進一步指向其可能是個宜居星球」?

原文：木衛二歐羅巴羽流的新研究進一步指向其可能是個「宜居」星球

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這次NASA的新聞發布會在北京時間五月十五號凌晨一點鐘，美東時間五月十四號下午一點鐘舉行了新聞發布會，公布了這次NASA在木衛二（Europa）上面的重大科學發現。我們石頭科普工作室有幸邀請到了本次發現的第一作者，同時也是我們中國科大9507的校友，來自於密歇根大學的賈先哲教授，來給我們介紹一下他們這次發現的內容。(??????) ?

在介紹我們的訪談內容之前，我們先簡要介紹一下木衛二和木衛二上面的羽流現象。

木衛二是木星的天然衛星之一，由伽利略於1610年發現，是木星系統中四顆伽利略衛星中最小的一顆。在一直的67顆木星衛星中，木衛二是直徑和質量第四大，公轉軌道距離距離木星第六近的一顆。

木星的四顆伽利略衛星?中的三顆（木衛一 IO、木衛二 Europa、木衛三 Ganymede）在環繞木星運行時形成了所謂的拉普拉斯軌道共振現象，從而各自軌道公轉周期成比例，如下圖：

由於它們的軌道共振現象，木衛二會受到極強的潮汐作用，從而有非常強的潮汐加熱效應。目前已有的觀測結果表明，木衛二的表面有厚達幾公里至幾十公里厚的冰層，冰層下面有深達100公里的鹽水海洋。因此科學家認為木衛二有可能具有產生生命的條件。因而在地外生命探測中，木衛二被寄予厚望。[1]

?：此處的伽利略衛星指的是伽利略發現的衛星。後文的伽利略衛星指的是NASA於1989年發射Galileo飛船

羽流（Plume）最直接的定義就是在一個柱狀的結構中一種流體流經另外一種流體。[2]

仔細描述清楚羽流這個概念已經超出了本文的範圍，所以我們不如來看一些比較直觀的圖像來感受羽流。

圖1：Cassini拍攝的土衛二上面的羽流[3]，

圖2：受控燃燒的石油，形成煙柱羽流[2]。

我們可能會好奇，為什麼這個羽流這麼重要？其實原因很簡單，我們可以想想看，如果我們想知道木衛二下面的海洋中有什麼成分，我們只有兩個辦法。

一是打洞，二是等東西送上來。換言之，這個羽流就和我們地球上的火山一樣，把星球深層的東西帶到了表面，讓我們能夠獲取樣本，分析成分。（事實上，我們地球人就是這麼得到地幔的樣本的，通過在火山岩中找橄欖石）

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圖1：哈勃望遠鏡拍攝到的木衛二上的羽流

圖2：木衛二近照（來自伽利略飛船）

圖3：木衛二近照（來自旅行者號飛船）

圖4：木衛二表面一種名為混沌（chaos）的地形

圖5、圖6：木衛二冰層下面的可能結構，分別是鹽水海洋和軟冰（類比地球的可流動冰川），共同點是最上層都是冰蓋。[4]

賈先哲，現於美國密西根大學氣候和空間科學系任副教授。本科畢業於中國科學技術大學地球和空間科學系，於美國加州大學洛杉磯分校獲得空間物理博士學位。主要從事行星磁層，行星衛星的等離子體相互作用以及磁場特性和內部構造方面的研究。2014年獲密西根大學傑出科研貢獻獎, 2015被選為美國宇航局Early Career Fellow.

參考資料：

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Europa_(moon)

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Plume_(fluid_dynamics)

[3] https://saturn.jpl.nasa.gov/news/3020/the-moon-with-the-plume/

[4] https://photojournal.jpl.nasa.gov/target/europa

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41550-018-0450-z

責編：黃澤森

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