美国宇航局（NASA）近日宣布，科学家利用“朱诺号”（Juno）探测器传回的数据，首次精确测定了木星卫星木卫二（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的工作原理类似医学CT扫描，通过接收物体发出的微波信号，揭示其内部特征。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），MWR在此期间收集了覆盖木卫二近半表面的数据，成功“透视”了冰层结构。
研究团队指出，29公里的厚度估算基于木卫二冰壳为寒冷、坚硬且导热的纯水冰外层。然而，实际厚度可能因内部条件而变化：若冰壳内部存在温度较高的对流层，总厚度可能更大；若冰壳中含有少量溶解盐，厚度则可能减少约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，支持了木卫二被厚重冰层包裹的观点。
MWR数据还揭示了木卫二冰层的微观结构。仪器检测到冰层近表面存在大量直径不超过几英寸的“散射体”——这些由裂缝、孔隙和空洞组成的不规则特征，会像冰块散射可见光一样散射微波。研究显示，这些特征深度延伸至地下数百英尺，但由于尺寸较小且深度较浅，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。
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，此次测量为理解木卫二的冰壳构成和内部海洋环境提供了重要依据。木卫二的地下海洋被认为可能存在生命所需的关键条件，而冰壳的厚度和结构直接影响海洋与表面的物质交换。未来，科学家计划结合更多探测数据，进一步分析冰壳的动态变化及其对海洋化学环境的影响。
