本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
木星壮观的冰卫星木卫二直径达一千英里，是太阳系最诱人的目的地之一。长期以来，我们一直怀疑它内部蕴藏着一个巨大的内部海洋——一个黑暗的深渊，其体积约为地球所有海洋的两倍，被锁定在可能厚达10到30公里的冰壳之下。
我们也有强有力的间接证据表明，木卫二的海洋是咸水，并且与地球的海洋非常相似，这表明存在一个岩石、富含矿物质的内部与液态水直接接触的环境。这种界面在产生丰富多样的化学物质方面起着核心作用，这为复杂的有机化学甚至我们称之为生命的现象的启动提供了支持可能性。
但是，尽管有如此多的希望——以及真正令人印象深刻的大量细致而引人入胜的科学工作——但简单的事实是，我们关于木卫二的近距离数据非常有限。这可能会让人感到有点震惊，毕竟我们都看到了这颗卫星表面的壮观图像，它有杂乱的冰地、巨大的裂缝状特征和红色的斑点。但实际上，这些来自“旅行者号”和“伽利略号”（甚至是在前往冥王星途中的“新视野号”）的数据，在我们行星探测资料库中只占很小一部分。它们也代表着短暂的瞬间，当机会出现时抓住的短暂时间窗口。
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换句话说，我们没有对木卫二进行持续或一致的近距离监测，并且对其外部特征以及其内部的预期动态是否实时地向其表面显现，仍然没有完整的信息。
最近的三项研究为这个谜题增加了一些有趣的碎片。首先是对伽利略任务中能量粒子探测器在2000年收集的数据的重新分析。该仪器用于监测木星强大的磁层中高速运动的高能质子的水平，从而为该环境的结构和行为提供了重要的见解。但是Huybrighs等人报告说，在飞掠木卫二期间，探测器实际上看到了质子的缺失。最合适的解释似乎是，在航天器和木卫二之间存在水蒸气羽流——就在那时。
换句话说，在没有直接看到它的情况下，伽利略号可能无意中遇到了一个活跃的喷发事件——来自木卫二表面下方某处的液态水喷射到太空。这为天文学家根据2016-2017年以及更早的2014年采集的数据，用哈勃太空望远镜探测到水羽流的说法提供了支持。
第二个有趣的说法是，对“旅行者1号”和“2号”（1979年）、“伽利略号”（1995-2003年）以及“新视野号”（2007年）拍摄的木卫二表面图像之间变化的仔细分析表明，没有任何活动迹象。我们预计，任何水状喷射物的一部分实际上都会落回木卫二表面，从而改变其颜色。那么，发生了什么事？一种可能性当然是在整个时期内确实没有羽流。另一种可能性是，如果羽流从特定的区域（无论是杂乱的区域还是巨大的裂缝）相当连续地喷发，它们可能会随着时间的推移而融合，表面外观不会发生突然变化。第三种可能性是“隐形”羽流——水状喷射物根本不会冻结并以雨的形式落回卫星上。
最后，早在2019年，研究人员研究了伽利略号在木卫二附近收集的磁场数据，并检验了木星磁场是否有可能在木卫二深处咸水海洋中引起运动。他们的结论是，可能存在一个靠近卫星赤道的海洋“急流”，实际上以与木卫二缓慢的、潮汐锁定的自转相反的方向移动。
这可能是关键，因为相对于外部冰壳移动的如此大量的水可能会引起应力，这可能解释我们在木卫二表面看到的一些裂缝特征。这也将导致极地地区的冰层变薄，这可能成为应力引起的断裂和水喷发的主要位置（与土星卫星土卫二上的情况非常相似）。这种流动也可能在假设上在内部海洋中输送矿物质和营养物质方面发挥作用，并提高那里存在生命的可能性。
总而言之，长期以来，我们都清楚地意识到我们需要重返木卫二——这次要进行大规模的数据覆盖。幸运的是，这种情况即将发生。首先——如果一切按当前计划进行——欧洲航天局的木星冰卫星探测器计划于2022年发射（2029年抵达木星），然后是NASA的木卫二快船任务，目标是2024年发射，2030年抵达木星。
只要多一点耐心和运气，我们可能正处在适当揭开我们后院外星世界的边缘。