木星的冰冷的月亮欧罗巴在黑暗中发光

木星的月亮欧罗巴的这个插图显示了冰冷的表面如何在其夜晚（远离太阳的一面）发光。辉光的变化和辉光本身的颜色可以揭示有关欧罗巴表面冰成分的信息。

新的实验室实验重新创造了欧罗巴的环境，发现冰冷的月亮即使在夜色下也发光。效果不只是炫酷的视觉效果。

当冰冷的，充满海洋的月亮欧罗巴绕木星运行时，它可以承受无情的辐射冲击。木星使电子和其他粒子在欧洲和欧洲的表面全天候破裂，并在高能辐射下沐浴。但是，当这些粒子撞击月球表面时，它们可能也在做一些超乎寻常的事情：使欧罗巴在黑暗中发光。

美国国家航空航天局位于南加州的喷气推进实验室的科学家进行的新研究首次详细介绍了辉光的外观，以及它可以揭示欧罗巴表面冰的成分的信息。不同的咸味化合物对辐射的反应不同，并发出自己独特的微光。用裸眼看，这种辉光有时看起来是绿色的，有时看起来是蓝色或白色的，并且亮度是不同的，这取决于它是什么材料。

科学家使用光谱仪将光分成波长，并将不同的“特征”或光谱连接到不同的冰块上。大多数使用诸如欧罗巴之类的光谱仪的观测都是在月球白天使用反射的阳光进行的，但是这些新结果阐明了欧罗巴在黑暗中的外观。

木星的冰冷的月亮欧罗巴令人迷惑而迷人的表面在这种经过重新处理的彩色视图中显得尤为明显，这张彩色视图是由美国宇航局伽利略号航天器在1990年代后期拍摄的图像制成的。这是伽利略（Galileo）欧罗巴（Europa）的彩色视图，以最高的分辨率显示了月球表面的最大部分。

“我们能够预测到，这种夜间冰面发光可以提供有关欧罗巴表面成分的更多信息。组成的变化如何可以为我们提供有关欧罗巴是否拥有适合生活的条件的线索，” 11月9日发表在《自然天文学》上的论文的主要作者JPL的Murthy Gudipati说。

这是因为欧罗巴拥有庞大的全球内部海洋，该海洋可能会通过月球厚厚的冰壳渗透到地表。通过分析表面，科学家可以了解更多有关下面的内容的信息。

闪耀光芒

科学家从先前的观察中推断出，欧罗巴的表面可能是由冰和地球上常见的盐类混合物制成的，例如硫酸镁（泻盐）和氯化钠（食盐）。这项新的研究表明，在类似欧罗巴的条件下，将这些盐掺入水冰中，并用辐射对其进行爆炸会产生光晕。

这么多不足为奇。容易想象到被辐照的表面会发光。科学家们知道，这种光辉是由高能电子穿透表面，使下方的分子通电而引起的。当这些分子放松时，它们将能量释放为可见光。

这种12帧的马赛克提供了木星的月亮欧罗巴面对巨行星的一面所获得的最高分辨率的视图。它是由1999年11月25日在航天器的木星25轨道上的美国宇航局伽利略号航天器上的照相机获得的。

联合研究的联合研究机构的Jry的Bryana Henderson说：“但我们从未想过我们会看到最终看到的东西。”“当我们尝试使用新的冰块成分时，光辉看起来就不同了。我们都盯着它看了一会儿，然后说：‘这是新的，对吧？这绝对是不同的光芒吗？’因此，我们将光谱仪对准了它，每种类型的冰都有不同的光谱。”

为了研究欧罗巴表面的实验室模型，JPL团队制造了一种独特的仪器，称为“冰室”，用于欧罗巴的高能电子和辐射环境测试（ICE-HEART）。他们将ICE-HEART带到位于马里兰州盖瑟斯堡的高能电子束工厂，并着手进行一项完全不同的研究：观察欧罗巴冰块下的有机物质对辐射冲击的反应。

他们没想到会看到辉光本身与不同的冰成分有关的变化。正如作者所说，这是偶然性。

该论文的合著者弗雷德·贝特曼（Fred Bateman）说：“看到氯化钠盐水发出的辉光明显降低，这是改变研究过程的'啊哈'时刻。”他帮助进行了该实验，并向马里兰州国家标准与技术研究院的医学工业辐射设施提供了辐射束至冰样。

在黑暗的天空中可见的月亮似乎并不寻常。我们看到自己的月亮，因为它反射了阳光。科学家们说，但是欧罗巴的光芒是由完全不同的机制引起的。想象一下，即使月亮夜夜，也有连续不断的发光-背向太阳的那一侧。

古迪帕蒂说：“如果欧罗巴不在这种辐射之下，它将看起来像我们的月亮对我们的样子-阴影一侧是黑暗的。”“但是因为它受到木星辐射的轰炸，所以它在黑暗中发光。”

NASA即将进行的旗舰飞行任务Europa Clipper定于2020年代中期发射，它将在绕木星运行时以多次飞越观察月球表面。任务科学家正在审查作者的发现，以评估航天器的科学仪器是否可以检测到辉光。航天器收集的信息可能会与新研究中的测量结果相匹配，以识别月球表面上的咸成分或缩小其可能的范围。

“您不常在实验室里说，‘我们到那里时可能会发现，”古迪帕蒂说。“通常情况正好相反-您去那里找到一些东西，然后尝试在实验室中进行解释。但是我们的预测可以追溯到一个简单的观察，这就是科学的意义。”

诸如欧罗巴快船（Europa Clipper）之类的任务有助于天体生物学领域，即对跨界变量和条件的跨学科研究，这些遥远的世界可能蕴藏着我们所知的生命。虽然欧罗巴快船不是探测生命的任务，但它将对欧罗巴进行详细侦察，并调查具有地下海洋的冰月是否具有维持生命的能力。了解欧罗巴的可居住性将有助于科学家更好地了解地球上的生命如何发展以及在我们星球之外寻找生命的潜力。