一项曾被当作木卫二地下海洋“喷涌而出”最直接信号的水汽羽流,可能从未存在过。2013年,时任美国西南研究院的洛伦兹·罗特等人利用哈勃空间望远镜,在木卫二南半球捕捉到微弱的紫外辐射,并将此解读为水汽从冰壳下逃逸形成羽流的证据。这个推论被广泛接受,成为木卫二液态水能从内部海洋直达表面的有力旁证——即便该海洋的存在有地质活动和磁场数据独立支撑。
逻辑上,羽流假说不难被接受。土卫二南极喷射出的水汽能喂饱土星的E环,卡西尼号探测器2025年的近距照片已确证这一点。2018年,对伽利略号探测器1995年抵达木星系后积累的数据再分析,似乎也支持木卫二存在水汽喷流。然而,随后哈勃在2020年的最新观测,却再也未能复现那种局地紫外辐射增强。正是这份得不到确认的沉默,促使罗特团队对既有数据发起了全面复盘。
这次复盘的成果发表在《天文与天体物理学报》上,结论直指最初发现极可能是一次统计上的偶然事件。团队发现原分析存有两个主要缺陷。第一个问题出在定位精度上。木卫二在哈勃1000×1000像素的电荷耦合器件上只占极小区域,其中心坐标天然带有不确定性。利用改进后的定位估计,研究者发现原图像配准出现了水平方向2个像素、垂直方向1个像素的偏移。这个微小偏差在数据处理中制造出的人为痕迹,恰好抬升了所谓羽流位置的光子通量,让信号看起来比真实情况更显著。
第二个缺陷则是十年前未知的木卫二全球大气特征。近年哈勃观测确认,木卫二外围笼罩着一层薄而持续的氢外逸层。这些氢原子散射太阳紫外光,使整个卫星自然发光。这一圈天然光晕让研究者当年高估了来自卫星边缘的光子数量。当罗特等人既修正了目标对齐方式,又扣除了全球光晕的背景贡献后,原本突出的羽流信号便退入背景噪声中不可辨认。
罗特解释,这一探测最终不过是那么几个额外的光子在正确的位置落到了探测器上。在精确定位和全局发光修正后,这些关键光子不再独特。虽然羽流信号褪去,但木卫二地下海洋的存在依然被地表构造和磁感应数据笃定,只是水如何逸出的通道,可能需要寻找别的证据。
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