木卫二产生的氧气比之前想象的要少

利用宇航局朱诺号宇宙飞船上的木星极光分布实验(JADE)仪器的数据，行星科学家计算出木星冰冷的卫星欧罗巴产生的氧气速率大大低于大多数先前的研究。

木卫二的赤道直径为 3,100 公里(1,940 英里)，是木星 95 颗已知卫星中的第四大卫星，也是伽利略四颗卫星中最小的一颗。

月球内部有一个液态海洋，在冰冻地壳下方具有潜在的适宜居住条件。

它的表面不断受到辐射的轰击，将冰冷的外壳分解成氧气和氢气，其中大部分从表面释放出来，逃逸到太空中，或者留在后面形成木卫二的大气层。

这些大气气体和离子的丰度——以及它们在地表的生产率——主要是通过遥感观测推断的，具有很大的不确定性。

“木卫二就像一个冰球，在流动的溪流中慢慢失去水分，”JADE 科学家、普林斯顿大学研究员 Jamey Szalay 博士说。

“只不过，在这种情况下，该流是一种电离粒子流体，被木星非凡的磁场扫过。”

“当这些电离粒子撞击木卫二时，它们会逐个分解表面的水冰分子，产生氢气和氧气。”

“在某种程度上，整个冰壳正在被冲上其上的带电粒子波不断侵蚀。”

在这项新研究中，Szalay 博士及其同事分析了 2022 年 9 月 29 日朱诺号航天器飞越木卫二的数据，该航天器在木卫二表面上方飞行了 353 公里(219 英里)。

他们使用 JADE 仪器提取了大量的各种拾取离子，这些离子是大气中性粒子与高能辐射或其他粒子碰撞时分解产生的带电粒子。

根据这些数据，他们计算出木卫二表面每秒大约产生 12 公斤氧气。

这处于从先前型号每秒 5 到 1,100 公斤的预期中的下限。

结果表明，木卫二表面的氧气含量可能比之前想象的要少，这意味着木卫二海洋宜居性的范围更窄。

“我们在延长任务期间飞近伽利略卫星的能力使我们能够开始解决广泛的科学问题，包括为调查木卫二的宜居性做出贡献的一些独特的机会，”朱诺号的首席研究员斯科特·博尔顿博士说。西南研究院.

“我们还没有完成。更多的月球飞越以及对木星近环和极地大气层的首次探索尚未到来。”

研究结果发表在《自然天文学》杂志上。