草根影响力新视野  译者：董晓汾

木星美丽而混乱的云层之下隐藏著许多谜团，但借助天文技术和美国宇航局的太空船，这颗巨行星最大的谜团之一可能即将被解开。

众所周知，水对于地球上的生命至关重要，我们在其他世界寻找是否存在生命的关键，在于是否发现这一重要化合物。虽然科学家们不认为木星上有生命存在，但在行星科学中，找到木星的水库是最紧迫的问题之一。找到水的位置，将帮助我们了解太阳系以及木星本身是如何进化的。不幸的是，在厚厚的大气层深处的木星，并未暴露出有任何的深水资源，这使得科学家和他们形成的行星模型变得又高又干。

在我们发射太空船去调查木星之前，科学家们认为木星这个巨大的气体行星含有大量的水。逻辑很简单：地球被潮湿的物质覆盖著，在围绕这些巨大行星运行的不同的卫星中有很多水。因此，木星，作为太阳系中品质最大、引力最大的行星，在数十亿年前形成的时候，一定储存了太阳系大部分的水。

这一逻辑在1995年被打破，当时美国国家航空航天局(NASA)的“伽利略”号(Galileo)发射了一枚探测器，用于测量这颗行星的大气成分。令每个人大感意外的是，水少得惊人。事实证明，伽利略号探测器没有发现水，可能只是因为它掉错了地方。就好像探测器降落在地球上的沙漠上。这并不是说我们的星球上没有水，只是沙漠没有被水淹没。木星的大气是动态的，有射流、风暴和非均匀成分，探测器只能在那个位置对它所经过的大气进行采样，而那个位置可能像沙漠一样干燥。

然而，当研究人员利用强大的W.M.凯克天文台和位于夏威夷莫纳基亚的美国宇航局红外望远镜设备，深入观察木星最大的风暴 大红斑时，情况发生了变化。2018年8月，NASA戈达德太空飞行中心的天体物理学家Gordon L. Bjoraker领导的一项研究发表在《天体物理学杂志》上。

“围绕木星运行的卫星大多是水冰，所以他的周边都有充足的水，”比约克在NASA的声明中说，“为什么这颗重力如此之大所有的东西都落在其中的行星，不富含水呢？”

为了进行调查，比约克的团队测量了从云层深处泄漏出来的红外线辐射。他们特别研究了一种甲烷的红外吸收光谱，这种甲烷存在于整个星球的蒸汽中。这种红外辐射应该能畅通无阻地通过云层，但如果有云层存在，这种辐射就会被阻挡。在分析木星大红斑的观测结果时，研究人员发现有三层不同的云层阻挡了红外信号通过大气层，这与理论预测的富水云的存在是一致的。他们还发现了大量的一氧化碳，这表明木星大气中有大量的氧气(O)可以通过化学方式与氢分子(H2)结合，在温度和压力合适的情况下形成水(H2O)。

下一步是利用这些资料补充对木星的观测，太空船可以对木星大气层进行更深入的光谱观测，它将对整个行星进行观测，而不仅仅是大红斑。但是，如果朱诺号也能探测到这种可能存在的水云层，那麽Bjoraker的研究小组利用地球上的望远镜所开发的技术将被证明能够有效地发现木星深处的水，从而解开木星的水之谜。这些技术也可以用于探测其他行星的大气层深处。

研究报告的撰写者之一、行星大气专家艾米·西蒙在一份声明中说：如果这个方法有效，那麽我们也许可以把它应用到其他地方，比如土星、天王星或海王星等我们没有“朱诺号”的地方。

资料来源：https://science.howstuffworks.com