近日,在美國天文學會(AAS)第248次會議上,一項歷時13年的重磅研究成果正式公布。天文學家們完成了迄今為止對木衛二(Europa) 最全面的無線電研究,不僅印證了我們之前的推測,更帶來了全新的科學洞察。
01
—跨越十三年的“無線電研究”
作為太陽系最大的行星,木星擁有101顆衛星(未來可能還會增加)。但在科學家眼中,木衛二(Europa)、木衛三(Ganymede)和木衛四(Callisto)才是真正的“明星”。因為研究人員強烈懷疑,在它們厚厚的冰殼之下,隱藏著巨大的地下海洋,這意味著那里可能存在生命。
然而,僅憑肉眼或光學望遠鏡觀察地表的地質特征,很難窺探到冰層深處的秘密。
“無線電波可以穿透冰層,并帶回有關其內部結構和純度的信息。” —— Tunhui Xie,加州大學洛杉磯分校博士生
為了看透木衛二,科學家們在2011年至2024年期間,整整花了13年時間,不斷向木衛二發射雷達信號并接收回波。雖然在上世紀80至90年代也曾有過重大雷達研究,但這次的最新觀測數量更龐大、覆蓋的木衛二自轉相位也更全面。
02
—核心發現:一塊極其純凈的“大冰塊”
通過分析這13年的雷達數據,科學團隊有了兩項突破性的發現:
1. 超高的雷達反射率(Radar Albedo)
數據顯示,木衛二的雷達反射率遠高于普通的行星和巖石世界。它散射雷達信號的方式非常奇特。美國國家無線電天文臺(NRAO)解釋道,這種現象是“干凈、多孔的冰層內部發生多次散射的顯著特征”。
簡單來說,木衛二的冰殼不僅厚,而且非常純凈。
2. 穩定的“亮度”與更透明的冰層
研究團隊還確認,無論發射器、木衛二和接收器之間的觀測角度如何變化,木衛二的雷達亮度都保持得相對穩定。
這一特性至關重要:它讓科學家們能夠重新推算出木衛二冰層的透明度上限。換句話說,我們現在知道了無線電望遠鏡到底能“看”到多深的地下。
03
—承上啟下:為未來的太空探測“探路”
項耗時13年的地基研究,絕不僅僅是紙上談兵。它將直接造福正在路上的星際探測器。
目前,NASA的“歐羅巴快船” (Europa Clipper)和歐洲航天局(ESA)的“果汁號”(Juice)探測器正日夜兼程,飛往這片充滿希望的木星衛星家族。
有了這項最新的“冰層透明度指南”,未來的探測任務將能夠更精準地調整雷達設備,從而在飛掠木衛二的有限時間內,獲取最硬核、最深層的地下海洋數據。
參考
[1]https://science.nasa.gov/jupiter/jupiter-moons/
[2] https://public.nrao.edu/news/gbt-europa-radar/
[3] https://gizmodo.com/scientists-spent-13-years-bouncing-radar-off-europa-heres-what-they-found-2000773879
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