围绕着木星的高能离子重要是氧离子和硫离子
【菜科解读】
围绕着木星的高能离子重要是氧离子和硫离子
据cnBeta：在NASA的伽利略号木星任务结束近20年后，由德国马克斯-普朗克太阳系研究所（MPS）领导的科学家从该任务的大量数据集中解开了一个新的谜团。
研究小组第一次能够毫无疑问地确定，围绕着这个气体巨头的高能离子重要是氧离子和硫离子。
它们被认为起源于木星的卫星木星的第二个卫星上的火山爆发。
在围绕木星进一步向内运行的Amalthea卫星的轨道附近，研究小组意外地发现了高能量的氧离子浓度，这不能用木星的第二个卫星的火山活动来解释。
一个以前未知的离子源一定在这里起作用。
这项研究的结果今天发表在《科学发展》杂志上。
像地球、木星和土星这样拥有自己全球磁场的行星被所谓的辐射带所包围。
被困在磁场中的快速移动的带电粒子，如电子、质子和更重的离子，在周围呼啸而过，从而形成看不见的、环形的辐射带。
由于它们的高速度几乎达到光速，这些粒子在碰撞时可以电离其他分子，制造一个危险的环境，也可能对空间探测器及其仪器造成危险。
在这方面，气态巨人木星是太阳系中最极端的辐射带。
在这篇论文中，研究人员进行了迄今为止对木星内部辐射带中重离子的最全面研究。
与木星的很大磁场一样，它的辐射带也延伸到了几百万公里的空间；然而，木星的第二个卫星卫星轨道内的区域，即围绕这个气体巨行星的半径约为67万公里的区域，是高能粒子密度和速度最高的地方。
从木星上看，欧罗巴是四颗大型的木卫星中的第二颗，以其17世纪的发现者命名为"伽利略卫星"。
木卫一是最里面的伽利略卫星。
随着20世纪70年代中期的宇宙探测器"先锋11号"、1995年至2003年的"伽利略号"以及目前的"朱诺号"，迄今已有三个宇宙任务冒险进入这些辐射带的最内部，并进行了本地测量。
"不幸的是，来自先锋11号和朱诺号的数据并不能让我们毫无疑问地断定航天器在那里遇到了什么样的离子，只有现在重新发现的伽利略任务最终几个月的数据足够详细，可以改善这种情况。
NASA的伽利略航天器于1995年到达木宇宙岛统。
该任务配备了由加州理工学院贡献的重离子计数器（HIC）和由约翰霍普金斯应用物理实验室与MPS合作开发和修筑的高能粒子探测器（EPD），在接下来的八年里，该任务对这个气体巨头周围带电粒子的分布和动态进行了基本的了解。
然而，为了保护航天器，它最初只飞过辐射带的外围、不太极端的区域。
只是在2003年，在任务结束前不久，当更大的风险被证明是合理的时候，伽利略才冒险进入阿玛西亚和西伯卫星轨道内的最内部区域。
从木星上看，Amalthea和Thebe是这颗巨行星的第三和第四颗卫星。
木星的第二个卫星和欧罗巴的轨道位于更远的外面。
在这个科学宝藏的帮助下，目前研究的作者现在已经能够第一次确定内部辐射带内的离子组成，，以及离子的速度和空间分布。
与以质子为主的地球和土星的辐射带相比，木星的第二个卫星轨道内的区域也包含大量更重的氧和硫离子，其中氧离子占主导地位，木星的第二个卫星轨道外的重离子的能量分布表明，它们重要是从辐射带的一个更遥远的区域引入的。
卫星木星的第二个卫星有400多座活火山，它们反复向宇宙投掷大量的硫磺和二氧化硫，可能是重要来源。
再往里走，在木星的第二个卫星的轨道内，离子组成发生了急剧的变化，有利于氧气。
那里的氧离子的浓度和能量比预期的要高得多。
实际上，这个区域的浓度应该是下降的，因为阿玛西亚和西伯的卫星会吸收进入的离子，因此这两个小卫星的轨道形成了一种天然的离子屏障。
对氧离子浓度增加的唯一解释是在辐射带的最内部区域有另一个局部来源。
正如研究人员的计算机模拟所显示的那样，硫离子与木星环的细小灰尘颗粒碰撞后释放的氧气构成了一种可能性。
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木星的第二个卫星也许有开花的植物
在寒冷卫星和彗星上寻找开花植物 戴森2日在马萨诸塞州剑桥举行的会议上说：“应该说我们在宇宙中寻找生命的策略，是寻找可以看到的东西，而不是寻找有可能存在的东西。
这个领域的理论家倾向于猜测什么有可能存在。
事实上我们的猜测多半都是错误的。
我们的想象力永远无法跟大自然的丰富多彩相比。
”他表示，飞船应该在木星被冰覆盖的卫星——木卫二上寻找生命迹象，因为我们可以在那里探测到它们。
他特别指出，飞船应该在外太阳系里的寒冷卫星和彗星上寻找开花植物，我们在地球北极地区就看到过这样的植物。
科学家认为木卫二的冰壳下存在液态汪洋大海，长期以来，这颗卫星一直是天体物理学家观察的目标，这些人指出，木卫二的内部适于生命生存。
但是要向木卫二的冰壳深处挖掘并非易事。
据估计，这颗卫星的冰壳最薄的地方厚度不超过1公里，最厚的地方厚度超过100公里。
然而戴森表示，如果这些生命在木卫二的冰壳上的裂缝中安家落户，轨道飞船应该能看到它们。
这些裂缝把木卫二的冰壳与它的内部连接在一起。
外形呈抛物线状 这种生命应该是以花的形式生存，它们的外形呈抛物线状，以便收集到达木卫二上的微弱的阳光。
科学家曾在地球上的北极地区发现这种形状的花，这里的植物通过进化，可以最大限度地利用太阳能。
通过一种被称作回射的现象，或许可以看到木卫二上的花。
回射现象是指光被反射回它的发源地。
从动物眼睛里可以看到这种视觉效果，科学家利用这种现象设计路标和“阿波罗”号宇航员留在月球上的镜子。
虽然戴森的“向日葵”可能将要动身前往木卫二，但是它们极有可能会在太阳系的其他地方传播开来。
戴森说：“你可以设想一下，如果这些花可以从地下获得营养，它们就可以直接进行独立进化。
”如果这些植物被带到太阳系的两个彗星带——柯伊伯带(Kuiper Belt)和奥尔特云(Oort cloud )里更小、更加遥远的天体上，它们承受的引力会更小，因此它们更容易长得更大。
木卫二是美国宇航局和欧洲航天局计划在2026年开始共同进行深入探索的两颗卫星之一。
届时有两个轨道器将达到木星
