探索宇宙奥秘 · 理性思考
二十五年前的老数据，还能讲出什么新故事？ NASA喷气推进实验室的科学家最近重新翻出了伽利略号探测器的观测记录。 他们在木卫二欧罗巴的冰壳裂缝中，捕捉到了氨的踪迹。 这一发现不仅证实了这颗冰卫星内部仍在活跃，更为寻找地外生命增添了关键筹码。
这次突破源于对历史数据的精细再挖掘。 伽利略号于1995年至2003年环绕木星运行期间，其搭载的红外测绘光谱仪曾拍下木卫二表面的近红外光谱。 NASA科学家阿尔·埃姆兰带领团队，在这些存档数据中寻找特定波段的吸收特征。
他们在2.2微米处发现了微弱的氨吸收带。 这一信号此前被淹没在其他物质的复杂光谱中，未能识别。 进一步分析确认，这些裂缝区域存在氨水合物和氯化铵晶体。 这两种化合物都是含氨物质与冰或盐类结合形成的稳定形态。
氨的发现揭示了木卫二内部剧烈的地质活动。 木卫二冰壳厚达数十公里，其下隐藏着全球性液态水海洋。 木星引力造成的潮汐加热，使内部岩石核心持续放热。 这股能量驱动着冰火山活动。
液态水通过冰壳裂缝向上喷涌。 这股深海水流将溶解的氨带到表面。 氨在木星强烈的辐射带中极不稳定，会迅速分解。 这意味着我们看到的氨沉积，在地质年代上极其年轻。 科学家估计，这些喷发活动发生在不到一百万年前。 对于46亿岁的太阳系而言，这几乎是昨天刚发生的事。
氨的存在还改变了海洋的物理性质。 它能将水的冰点降低数十摄氏度。 这意味着木卫二的海洋可能在更低温度下保持液态。 高浓度的氨环境，也为特殊化学反应提供了可能。
从天体生物学角度看，氨的最大价值在于提供了氮元素。 氮是构成氨基酸、DNA、叶绿素和蛋白质的必要成分。 在地球上，生命依赖固氮细菌将大气中的氮气转化为氨。 木卫二海洋中的氨，可能为潜在的生命形式预备了现成的化学原料。
当然，氨的存在不等于生命存在。 但它确实构成了宜居环境的关键拼图。 木卫二现在具备了液态水、能量来源和关键化学元素这三大要素。 这使它成为太阳系中最有希望寻找地外生命的天体之一。
类似的氨化合物也出现在冥王星、海卫一和土卫二的喷流中。 这类物质在冰质天体中或许普遍存在。 但木卫二的独特之处在于，它同时拥有巨大的液态水储库和持续的地质活动。 这为生命起源提供了更稳定的舞台。
面对太阳系中这些诱人的冰卫星，中国航天并未缺席。 国家航天局已规划天问四号任务，目标直指木星系统。 按计划，该探测器将在2030年代发射，对木星及其卫星进行详细勘察。 其中，木卫二自然是重点观测对象之一。
中国科学家在行星光谱分析领域积累了扎实功底。 嫦娥系列任务对月球水冰的探测，锻炼了识别微弱光谱信号的能力。 国内多个研究团队建立了冰卫星地质模型，模拟潮汐加热与物质循环过程。 这些技术储备，为未来自主探测木卫二奠定了基础。
国际上，NASA的欧罗巴快帆探测器已于2024年10月发射。 它将在2030年抵达木星，近距离扫描木卫二表面。 欧洲空间局的JUICE任务也在途中。 中国若能在2030年代加入这场探测，将形成多国家协同观测的有利局面。
A. Emran, Detection of an NH₃ absorption band at 2.2 μm on Europa, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2510.02508
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