美國太空總署的伽利略號探測器在 1998 年拍攝的一張照片近期吸引了一組研究團隊的注意。這張照片是木衛二歐羅巴上的馬南南隕石坑(Manannán Crater),畫面中的隕石坑內呈現輻射狀的星形紋路。該研究認為這種地形可能是隕石撞擊後,熔融鹽水噴發所形成的,相關論文發表在《行星科學雜誌》(The Planetary Science Journal)上。

▲ 伽利略號探測器於1998年5月拍攝的木衛二星狀馬南南隕石坑(圖右)的合成影像。(Source:JPL)
這項研究是由美國行星科學研究所、佛羅里達中央大學、NASA噴射推進實驗室(JPL)等機構科學家共同進行,其中來自佛羅里達中央大學的勞倫·麥基翁(Lauren Mc Keown)也研究了火星南極附近風化層中形成的星狀結構。他們將研究成果應用於其他星體表面,包括木衛二。火星上的星狀地形是由季節性乾冰層下方逸出的氣體侵蝕塵埃和沙粒形成的,而團隊對木衛二的研究認為這種星形地形可能是在隕石撞擊後形成的。
地球上有時也會在結凍的湖面上看到類似的圖形。地球上的「湖星」通常是因為結凍湖面上積雪的重量將冰面壓出孔洞,使湖水可以從孔洞中滲出。由於湖水向外流動速度有快有慢,因此讓積雪融化區域出現差異,進而形成輻射狀的星形圖案。研究團隊認為在木衛二上的情況,可能是在隕石撞擊後,地下鹽水庫噴發而形成的圖案。

▲ 地球上的湖星。(Source:Lauren Mc Keown)
為了檢驗他們的形成假說,團隊還進行了實地和實驗室實驗,在科羅拉多州布雷肯里奇(Breckenridge)觀察湖星,並在JPL的低溫箱中使用液態氮冷卻的木衛二冰模擬物重現過程。他們讓水在不同溫度下流過模擬物,發現即使在極低的溫度(-100°C)下也會形成類似的星狀圖案,這支持了同樣的機制在隕石撞擊木衛二後可能發生的觀點。(點此看模擬動畫)
透過這項發現再搭配電腦模擬,未來科學家可以從地形來推估地下鹽水庫的深度和壽命,作為評估木衛二上生命存在可能性的依據。NASA的木衛二快艇預計在2030年抵達木星,科學家希望藉由探測器上頭的高解析度相機能帶給研究更多資訊。






