美國宇航局近日宣布,天文學家借助“朱諾號”探測器傳回的關鍵數據,首次精確測定了木衛二冰殼的厚度。這項突破性成果由微波輻射計(MWR)完成,結果顯示木衛二表面冰層平均厚度約為29公里(18英里),相關研究已發表于《自然·天文學》雜志。
作為木星四大衛星之一,木衛二的冰殼結構長期存在爭議。此前科學界分為“薄殼模型”與“厚殼模型”兩派,此次研究通過穿透性微波探測技術,為這場爭論畫上了句號。微波輻射計能夠穿透云層和冰層,通過分析不同深度的溫度數據,成功繪制出冰層內部結構圖譜。
2022年9月29日,“朱諾號”在飛掠木衛二時,曾創下僅360公里的最近探測距離。MWR在此期間收集了覆蓋半個衛星表面的數據,其工作原理類似醫學CT掃描,通過接收物體發出的微波信號反推內部結構。項目科學家史蒂夫·萊文指出,29公里的估算值基于純水冰模型,若考慮內部對流層或鹽分含量,實際厚度可能存在波動。
研究團隊在冰層近表面發現了大量微觀結構特征,這些直徑僅數英寸的“散射體”延伸至地下數百英尺,包括裂縫、孔隙和空洞等不規則形態。它們雖能散射微波信號,但因尺寸過小且深度較淺,不太可能成為地表物質與地下海洋交換的主要通道。這一發現對評估木衛二潛在生命環境具有重要意義。
微波探測技術突破了傳統光學觀測的局限,使科學家首次“透視”了木衛二的冰殼構造。萊文解釋稱,鹽分的存在會降低冰層導電性,可能導致厚度估算值減少約3英里;而內部熱對流則可能使冰殼增厚。這種動態模型為理解木衛二的地質演化提供了新視角,其地下海洋被認為水量超過地球所有海洋總和。
此次研究不僅解決了冰殼厚度之爭,更開創了太陽系天體內部結構探測的新方法。隨著“朱諾號”持續傳回數據,科學家正計劃構建更精細的木衛二三維模型,重點分析冰殼與海洋的相互作用機制,為未來著陸器任務選址提供關鍵依據。










