这可能是太阳系内及以外冰体得趋势。

作为太阳系最大得卫星，木卫三由美国航天局旅行者2号太空航天器于1979年7月7日发现。这颗卫星距离地球约745000英里（120万千米）。

一项新的研究发现，天文学家首次在这颗太阳系最大的卫星木卫三的浅薄空气层检测到水蒸气。

研究人员表示，这一发现说明，在太阳系内及以外空间中存在的冰体上空可能也包裹着类似的水状大气。

木卫三的体积比水星和冥王星还要大，仅比火星稍微小一些。此前有研究表示，木卫三或许蕴含着比地球海洋总量还多的水资源，但是木星卫星温度非常低，即使存在水资源，其表面的水也会冻成坚硬的冰块。只有在距离地壳100英里（160千米）以下的区域才可能存在流动水。

图片：木卫三，木星最大的卫星

此前有研究表明，木卫三表面的冰层或许能够跳过流动形态，直接从冰体转化为气体，而这一水蒸气则成了这一巨大卫星上空薄薄的大气的一部分。遗憾的是，这一理论直到现在才得以证明。

在这一新研究成果中，研究人员分析了美国航天局哈勃望远镜获取的关于木卫三的新老数据。1998年，哈勃望远镜首次捕获木卫三的紫外线图像，包括木卫三版的极光，类似地球上的南北半球上的极光，极光中彩色的电气丝带则证明了木卫三上空存在弱磁场。

在极光带中检测到的紫外线信号显示出大气中存在氧分子。这些氧分子由2个氧原子构成，而氧原子则是带电粒子侵蚀木卫三表面的冰层后形成。但是，一些紫外线释放物并不与纯粹的氧气相匹配。此前研究认为，这些不一致与原子氧，即单个氧原子有关。

作为支撑美国航天局朱诺号木星任务的大型观测项目之一，研究人员希望借助哈勃望远镜测量出木卫三大气层中氧原子总量。出人意料的是，他们并未在木卫三大气中发现任何氧原子，这表明，一定有其他原因能够解释早期发现的紫外线信号。

科学家关注到木卫三表层巨大的温度变化。白天，木卫三赤道区域正午时的温度能够达到-190华氏温度（约-123摄氏度），而在晚上则达到-315华氏温度（-193摄氏度）。在木卫三最热的区域，冰层可能会快速升温并且直接转化为水蒸气。他们注意到，根据这一气候条件，木卫三紫外线图像之间的差异能够准确显示出哪部分大气区域会产生水。

此项研究的第一作者洛伦茨.罗斯（Lorenz Roth）瑞典皇家理工学院的行星科学家，他告诉记者：“大气中的水蒸气区域与我们的数据非常匹配。”

此前研究木卫三大气中的水蒸气的研究之所以失败，主要是因为氧分子中的紫外线信号非常强，罗斯表示：“这导致研究人员很难从这些更强的氧分子信号中发现其他信号。这一发现表明，太阳系中冰体的大气中确实存在水蒸气，我们现在或许能够在更多的星球上发现它们。”

科学家将他们的这些研究成果发表在了自然天文杂志网络版。

相关知识

木卫三又称为“盖尼米德”[9]（Ganymede，Γανυμήδης），是围绕木星运转的一颗卫星[10]，公转周期约为7天。按距离木星从近到远排序，木卫三在木星的所有卫星中排第七，在伽利略卫星中排第三。它与木卫二及木卫一保持着1:2:4的轨道共振关系。木卫三是太阳系中最大的卫星，其直径大于水星，而质量约为水星的一半。

木卫三主要由硅酸盐岩石和冰体构成，星体分层明显，拥有一个富铁的、流动性的内核。人们推测在木卫三表面之下200公里处存在一个被夹在两层冰体之间的咸水海洋。[12]木卫三表面存在两种主要地形。其中较暗的地区约占星体总面积的三分之一，其间密布着撞击坑，地质年龄估计有40亿年之久；其余地区较为明亮，纵横交错着大量的槽沟和山脊，其地质年龄较前者稍小。明亮地区的破碎地质构造的产生原因至今仍是一个谜，有可能是潮汐热所导致的构造活动造成的。

BY: Charles Q. Choi

FY: 秋

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