這可能是太陽系內及以外冰體得趨勢。

作為太陽系最大得衛星，木衛三由美國航天局旅行者2號太空航天器於1979年7月7日發現。這顆衛星距離地球約745000英里（120萬千米）。

一項新的研究發現，天文學家首次在這顆太陽系最大的衛星木衛三的淺薄空氣層檢測到水蒸氣。

研究人員表示，這一發現說明，在太陽系內及以外空間中存在的冰體上空可能也包裹著類似的水狀大氣。

木衛三的體積比水星和冥王星還要大，僅比火星稍微小一些。此前有研究表示，木衛三或許蘊含著比地球海洋總量還多的水資源，但是木星衛星溫度非常低，即使存在水資源，其表面的水也會凍成堅硬的冰塊。只有在距離地殼100英里（160千米）以下的區域才可能存在流動水。

圖片：木衛三，木星最大的衛星

此前有研究表明，木衛三表面的冰層或許能夠跳過流動形態，直接從冰體轉化為氣體，而這一水蒸氣則成了這一巨大衛星上空薄薄的大氣的一部分。遺憾的是，這一理論直到現在才得以證明。

在這一新研究成果中，研究人員分析了美國航天局哈勃望遠鏡獲取的關於木衛三的新老資料。1998年，哈勃望遠鏡首次捕獲木衛三的紫外線影象，包括木衛三版的極光，類似地球上的南北半球上的極光，極光中彩色的電氣絲帶則證明了木衛三上空存在弱磁場。

在極光帶中檢測到的紫外線訊號顯示出大氣中存在氧分子。這些氧分子由2個氧原子構成，而氧原子則是帶電粒子侵蝕木衛三表面的冰層後形成。但是，一些紫外線釋放物並不與純粹的氧氣相匹配。此前研究認為，這些不一致與原子氧，即單個氧原子有關。

作為支撐美國航天局朱諾號木星任務的大型觀測專案之一，研究人員希望藉助哈勃望遠鏡測量出木衛三大氣層中氧原子總量。出人意料的是，他們並未在木衛三大氣中發現任何氧原子，這表明，一定有其他原因能夠解釋早期發現的紫外線訊號。

科學家關注到木衛三表層巨大的溫度變化。白天，木衛三赤道區域正午時的溫度能夠達到-190華氏溫度（約-123攝氏度），而在晚上則達到-315華氏溫度（-193攝氏度）。在木衛三最熱的區域，冰層可能會快速升溫並且直接轉化為水蒸氣。他們注意到，根據這一氣候條件，木衛三紫外線影象之間的差異能夠準確顯示出哪部分大氣區域會產生水。

此項研究的第一作者洛倫茨。羅斯（Lorenz Roth）瑞典皇家理工學院的行星科學家，他告訴記者：“大氣中的水蒸氣區域與我們的資料非常匹配。”

此前研究木衛三大氣中的水蒸氣的研究之所以失敗，主要是因為氧分子中的紫外線訊號非常強，羅斯表示：“這導致研究人員很難從這些更強的氧分子訊號中發現其他訊號。這一發現表明，太陽系中冰體的大氣中確實存在水蒸氣，我們現在或許能夠在更多的星球上發現它們。”

科學家將他們的這些研究成果發表在了自然天文雜誌網路版。

相關知識

木衛三又稱為“蓋尼米德”［9］（Ganymede，Γανυμδη），是圍繞木星運轉的一顆衛星［10］，公轉週期約為7天。按距離木星從近到遠排序，木衛三在木星的所有衛星中排第七，在伽利略衛星中排第三。它與木衛二及木衛一保持著1：2：4的軌道共振關係。木衛三是太陽系中最大的衛星，其直徑大於水星，而質量約為水星的一半。

木衛三主要由矽酸鹽岩石和冰體構成，星體分層明顯，擁有一個富鐵的、流動性的核心。人們推測在木衛三表面之下200公里處存在一個被夾在兩層冰體之間的鹹水海洋。［12］木衛三表面存在兩種主要地形。其中較暗的地區約佔星體總面積的三分之一，其間密佈著撞擊坑，地質年齡估計有40億年之久；其餘地區較為明亮，縱橫交錯著大量的槽溝和山脊，其地質年齡較前者稍小。明亮地區的破碎地質構造的產生原因至今仍是一個謎，有可能是潮汐熱所導致的構造活動造成的。

BY： Charles Q。 Choi

FY： 秋

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