如何评价「木卫二欧罗巴羽流的新研究进一步指向其可能是个宜居地球」?

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原文：木卫二欧罗巴羽流的新研究进一步指向其可能是个“宜居”星球

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这次NASA的新闻发布会在北京时间五月十五号凌晨一点钟，美东时间五月十四号下午一点钟举行了新闻发布会，公布了这次NASA在木卫二（Europa）上面的重大科学发现。我们石头科普工作室有幸邀请到了本次发现的第一作者，同时也是我们中国科大9507的校友，来自于密歇根大学的贾先哲教授，来给我们介绍一下他们这次发现的内容。()



在介绍我们的访谈内容之前，我们先简要介绍一下木卫二和木卫二上面的羽流现象。



木卫二是木星的天然卫星之一，由伽利略于1610年发现，是木星系统中四颗伽利略卫星中最小的一颗。在一直的67颗木星卫星中，木卫二是直径和质量第四大，公转轨道距离距离木星第六近的一颗。

木星的四颗伽利略卫星中的三颗（木卫一 IO、木卫二 Europa、木卫三 Ganymede）在环绕木星运行时形成了所谓的拉普拉斯轨道共振现象，从而各自轨道公转周期成比例，如下图：


由于它们的轨道共振现象，木卫二会受到极强的潮汐作用，从而有非常强的潮汐加热效应。目前已有的观测结果表明，木卫二的表面有厚达几公里至几十公里厚的冰层，冰层下面有深达100公里的盐水海洋。因此科学家认为木卫二有可能具有产生生命的条件。因而在地外生命探测中，木卫二被寄予厚望。[1]
：此处的伽利略卫星指的是伽利略发现的卫星。后文的伽利略卫星指的是NASA于1989年发射Galileo飞船



羽流（Plume）最直接的定义就是在一个柱状的结构中一种流体流经另外一种流体。[2]
仔细描述清楚羽流这个概念已经超出了本文的范围，所以我们不如来看一些比较直观的图像来感受羽流。




图1：Cassini拍摄的土卫二上面的羽流[3]，
图2：受控燃烧的石油，形成烟柱羽流[2]。

我们可能会好奇，为什么这个羽流这么重要？其实原因很简单，我们可以想想看，如果我们想知道木卫二下面的海洋中有什么成分，我们只有两个办法。

一是打洞，二是等东西送上来。换言之，这个羽流就和我们地球上的火山一样，把星球深层的东西带到了表面，让我们能够获取样本，分析成分。（事实上，我们地球人就是这么得到地幔的样本的，通过在火山岩中找橄榄石）

















图1：哈勃望远镜拍摄到的木卫二上的羽流
图2：木卫二近照（来自伽利略飞船）
图3：木卫二近照（来自旅行者号飞船）
图4：木卫二表面一种名为混沌（chaos）的地形
图5、图6：木卫二冰层下面的可能结构，分别是盐水海洋和软冰（类比地球的可流动冰川），共同点是最上层都是冰盖。[4]



贾先哲，现于美国密西根大学气候和空间科学系任副教授。本科毕业于中国科学技术大学地球和空间科学系，于美国加州大学洛杉矶分校获得空间物理博士学位。主要从事行星磁层，行星卫星的等离子体相互作用以及磁场特性和内部构造方面的研究。2014年获密西根大学杰出科研贡献奖, 2015被选为美国宇航局Early Career Fellow.


参考资料：
[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


论文链接：

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


责编：黄泽森
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