哈勃再次确认木卫二的喷泉

[ 录入者:gohomeman1 | 时间:2016-09-29 21:13:30 | 作者:gohomeman1译 | 来源:哈勃官网 | 浏览:1915次 ]

原文标题:NASA's Hubble Spots Possible Water Plumes Erupting on Jupiter's Moon Europa

原文作者:William Sparks;Sean Potter,Laurie Cantillo;ger;Ann Jenkins,Ray Villard

来自:欧洲哈勃信息中心; 发表时间:2016.9.26

翻译:gohomeman1  审校:数星星的猫(编译版权所有,未经许可请勿转载)

2016.6.30:美国宇航局(NASA)和欧洲空间局(ESA)合作的哈勃太空望远镜,在木星的冰卫星——木卫二,新观测到羽状喷泉。该发现支持了先前哈勃观测的推论:木卫二在向太空排放水蒸气。由马里兰州巴尔的摩市太空望远镜科研所的William Sparks领导的天文学家团队,在木卫二通过木星前方时,发现卫星边缘有这些手指状投影。团队受此启发,认为本方法可用于观测系外行星大气。

木卫二南极附近喷泉的合成图像。大图:2.7MB,版权:NASA、ESA,研究者团队;下同。

本图是合成图像,其中的模糊图像由哈勃空间望远镜成像光谱仪(STIS)拍摄于2014.1.26,累计曝光时间2023秒。而清晰的木卫二图像,则由已经完成任务并撞入木星的伽利略(Galileo)探测器拍摄。

借助哈勃太空望远镜,天文学家拍摄到木卫二——欧罗巴(Europa)表面很可能是水蒸气喷泉的喷发现象。该发现支持哈勃的其他观测的推断:冰卫星在高纬度区域都可能产生水蒸气喷泉。

本观测增加了木卫二任务的便捷性,也许无需钻透数千米的冰层,就能分析其海洋的化学成分。

美国华盛顿特区NASA科学任务理事会副主任杰夫·约德(Geoff Yoder)介绍说:“木卫二的地下海洋被认为是太阳系中最可能庇护地外生命的所在。这些喷泉如果真的存在,可能提供了取样卫星表面下成分的新方法。”

木星和木卫二喷泉的合成效果图,大图:5.8MB

估计喷泉上升到200km的上空,然后像雨一样落回木卫二表面。木卫二拥有一个巨大的全球性大洋,其含水量是地球大洋的2倍,但其外表覆盖着一层不知道多厚、又冷又硬的冰壳。喷泉提供了一个诱人的机会,让探测器无需钻透甚至都不必登陆木卫二表面,就能抽样分析冰壳下的原始样本。

由马里兰州巴尔的摩市太空望远镜科研所的威廉·斯帕克斯(William Sparks)领导的天文学家团队,在木卫二通过木星前方时,发现卫星边缘有这些手指状投影。

团队原初的观测目标是,确定木卫二是否具有一个薄薄的延伸大气层。相同的方法已用于探测系外行星的大气,团队现在以此观测到了木卫二表面可能的水汽喷泉,此方法确实好用。

Sparks继续介绍:“系外行星的大气部分吸收、阻断了其背后的母恒星星光。假如木卫二存在薄大气层,它也会遮掉背后木星的部分光芒,我们能看到其剪影。因此,我们在其通过木星圆面前方时,搜寻木卫二边缘的吸收特征。”

观测木卫二凌木星的示意图,大图:1.4MB

在15个月中,研究团队观测到10次的凌木事件(按照凌日、凌星的说法,这个可称为木卫二凌木……),其中有三次,发现了疑似喷泉现象。

本工作为木卫二存在水汽喷泉提供了新证据。在2012年,由位于德克萨斯州圣安东尼奥市(San Antonio)的美国西南研究院的洛伦兹·罗斯(Lorenz Roth)领导的研究团队,在木卫二寒冷的南极区域发现了高达160km的水汽喷发。虽然两个团队使用的都是哈勃的空间望远镜成像光谱仪(STIS),但两家采用了不同的分析方法,却获得了相同的结论。

Sparks接着解说:“我们采用了与罗斯团队完全不同的方法来分析产生吸收所需的物质数量,但结果却漂亮地一致。对喷发物质量的估计是相似的,喷发高度的估算也是相近的。我们提出的两处喷泉候选者的纬度,也与以前团队的接近。”

不过,两个团队使用的技术各自独立,也并非同时发现这些喷泉。迄今为止的观测表明,喷发具有高度不确定性,它们可能零星发生,然后消失。例如罗斯团队在一周内发现了一次喷发,但Sparks团队却一无所获。

2013.12.12公布的首次发现木卫二水汽喷发的合成图。大图:474KB

假如获得确认,木卫二就成为太阳系中第二个具有水汽喷泉的卫星。2005年,NASA的卡西尼(Cassini)土星探测器,发现水汽和尘埃流从土卫二的表面喷出。

科学家可能将使用计划于2018年发射的詹姆斯·韦伯红外空间望远镜(JWST),以确认木卫二表面的水汽喷泉。NASA还制订了多次近距离飞掠木卫二的计划(朱诺号探测器已经抵达木星),能确认喷泉的存在并研究它(这才是根本的,译注)。

在美国华盛顿特区NASA总部,NASA天体物理部主任保罗·赫兹(Paul Hertz)总结道:“哈勃独有的技能实现了喷泉的发现,再次证明哈勃有能力实现我们原本未曾设计的需求。本观测开启了一个新世界,我们展望未来的探测器——比如JWST,将循此实现令人激动的新发现”(此话耳朵都听出老茧了……)。

Sparks和他同事的研究成果将发表在2016.9.29出版的《天体物理学报》上。

关于2013年底公布的首次发现木卫二水汽喷发的译文,看这个链接:http://www.astron.ac.cn/bencandy-3-10128-1.htm

本周热点

在新窗口打开 实际大小 关闭 鼠标滚轮缩放图片

loading.