下一代强大的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)在木星的卫星欧罗巴表面发现了碳源。

木卫二是太阳系中少数几个可能拥有适合生命生存条件的行星之一。先前的研究表明，在其水冰壳下面是一个液态水咸海，海底是岩石质的。

然而，行星科学家尚未证实该海洋是否含有生命所需的化学物质，特别是碳。

现在，天文学家利用 JWST 的数据已经确定了木卫二冰冷表面特定区域的二氧化碳。

韦伯发现，在欧罗巴表面，二氧化碳最丰富的地区是塔拉区(Tara Regio)——这是一个地质年轻的地区，其地形通常被重新覆盖，被称为“混沌地形”。

表层冰已被破坏，地下海洋和冰面之间可能发生了物质交换。

分析表明，这种碳可能起源于地下海洋，并不是由陨石或其他外部来源提供的。此外，它是在地质上最近的时间尺度上沉积的。

这一发现对于木卫二海洋的潜在宜居性具有重要意义。

“我们现在认为我们有观测证据表明我们在木卫二表面看到的碳来自海洋。这不是一件小事。碳是一种生物必需元素，”纽约州伊萨卡康奈尔大学的萨曼莎·特朗博 (Samantha Trumbo) 说道，她是分析这些数据的第二篇论文的主要作者。

“哈勃太空望远镜之前的观测显示了塔拉地区存在来自海洋的盐的证据，”她说。

“现在我们看到二氧化碳也高度集中在那里。我们认为这意味着碳的最终起源可能是内海。”

发表在《科学》杂志上的两篇论文描述了这些发现。

使用韦伯近透视 光谱仪 (NIRSpec) 整体现场装置的数据来识别二氧化碳。该仪器模式可提供直径为 1,944 英里的木卫二表面分辨率为 320 x 320 公里的光谱，使天文学家能够确定特定化学物质的位置。

天文学家还寻找木卫二表面喷出水蒸气的证据。

使用 NASA 哈勃太空望远镜的研究人员在 2013 年、2016 年和 2017 年报告了对羽流的初步探测。然而，找到确切的证据一直很困难。

新的韦伯数据显示没有羽流活动的证据，这使得研究小组能够对可能喷射的物质的速率设定严格的上限。然而，研究小组强调，他们的未检测到并不排除存在羽流。

这些发现可能有助于为 NASA 的 Europa Clipper 任务以及 ESA(欧洲航天局)即将推出的木星冰卫星探测器 (JUICE) 提供信息。

韦伯是一个由 NASA 及其合作伙伴 ESA(欧洲航天局)和加拿大航天局领导的国际计划。