美国宇航局近日宣布，天文学家借助“朱诺号”（Juno）探测器传回的关键数据，首次精确测定了木卫二（Europa）冰壳的厚度。这项突破性成果显示，木卫二的冰壳平均厚度约为29公里（18英里），相关研究已发表于《自然·天文学》杂志。
此次测量依赖于“朱诺号”搭载的微波辐射计（MWR），这是一种能够穿透云层和冰层、探测物体内部温度与结构的特殊仪器。与传统光学相机仅能观测表面不同，MWR的工作原理类似于医学中的“CT扫描”，通过接收物体发出的微波信号，分析不同深度的物理特性。2022年9月29日，“朱诺号”在飞越木卫二时，最近距离仅约220英里（360公里），期间MWR收集了覆盖木卫二近半表面的数据，成功“透视”其冰层结构。
研究团队指出，29公里的厚度估算主要针对木卫二寒冷、坚硬且导热的纯水冰外层。NASA喷气推进实验室的朱诺号项目科学家史蒂夫·莱文（Steve Levin）解释，若冰层内部存在温度较高的对流层，实际总厚度可能更大；反之，若冰壳中含有少量溶解盐，估算值则会减少约4.8公里（3英里）。这一发现为科学界长期争论的“薄壳模型”与“厚壳模型”提供了关键证据，证实木卫二确实被厚重的冰层包裹。
MWR数据还揭示了木卫二冰层的微观结构。仪器检测到大量被称为“散射体”的不规则特征，包括冰层近表面的裂缝、孔隙和空洞。这些结构会散射微波信号，其直径不超过几英寸，深度延伸至地下数百英尺。然而，由于这些裂缝尺寸较小且深度较浅，研究人员认为它们不太可能成为氧气和营养物质进入地下咸水海洋的主要通道。此前，科学家曾推测木卫二冰层下的海洋可能存在生命，而氧气和营养物质的输送被视为关键条件之一。
2022年9月29日，“朱诺号”的朱诺相机在飞掠木卫二时拍摄了其表面特写照片。图像中，纵横交错的裂缝、山脊和条带清晰可见，展现了这颗卫星活跃的地质活动。这些表面特征与MWR探测到的冰层内部结构相互印证，为理解木卫二的地质演化提供了重要线索。目前，科学家正进一步分析数据，以探索木卫二冰层与地下海洋的相互作用机制。
