太空背景上的木星。(在上面图)
科学家首次证明了木星的卫星木卫三(Ganymede)大气中存在水蒸气的证据。
根据发表在《自然天文学》杂志上的研究，水是在月球表面的冰升华时形成的，也就是说，从固体变成气体。
为了发现这一发现，科学家们使用了来自美国宇航局哈勃太空望远镜的新的和存档数据集。在之前的研究中，科学家们透露，太阳系最大的卫星木卫三(Ganymede)含有的水比地球上所有海洋的总和还要多。然而，木卫三表面的温度非常低，因此所有的水都被冻结了。尽管有证据表明，月球表面以下100英里(160公里)处的海洋是液态的。但由于海洋在地壳以下数英里，发现的水蒸气与液态来源无关。
作为这项新研究的一部分，科学家们重新检查了哈勃望远镜过去20年的观测结果，以发现水蒸气存在的证据。
1998年，根据哈勃太空望远镜成像光谱仪(STIS)拍摄的紫外线(UV)图像，研究表明木卫三具有弱磁场。这两幅紫外线图像显示了被称为极光带的带电气体的彩色条带。在这些图像中，分子氧(O2)的存在可以解释这些相似性。与此同时，科学家得出结论，这种差异可能与氧原子(O)浓度较高有关。
2018年，斯德哥尔摩KTH皇家理工学院的Lorenz Roth领导的一组研究人员用哈勃测量了原子氧的数量。他们结合了2018年哈勃宇宙起源光谱仪(COS)的数据和1998年至2010年太空望远镜成像光谱仪(STIS)的存档图像，发现木卫三的大气中几乎没有原子氧。
这基本上意味着，对于这些紫外线极光图像的明显差异，应该有另一种解释。在仔细观察了紫外线图像中极光的相对分布后，科学家们发现木卫三的表面温度非常低，但它在一天中不断变化。在赤道附近，大约中午时分，温度上升到足以使冰表面的少量水分子升华的程度。
“到目前为止，只观察到了分子氧。这是带电粒子侵蚀冰表面时产生的。我们现在测量的水蒸气来自温暖的冰区水蒸气热逸导致的冰升华，”罗斯解释说。
JUICE木星任务
木星冰卫星探测器JUICE是欧洲航天局(ESA)执行的第一个大型任务。在2022年发射后，预计将于2029年到达木星，并将用三年时间详细观察木星及其三颗最大的卫星，特别是木卫三。
木卫三的重要之处在于，它的进化、自然栖息地和冰的形成有可能帮助人类了解这样一个极端而又令人惊讶的世界。气体巨行星及其卫星是如何形成和演化的，以及冰冻卫星和类木星行星的宜居程度，都有待回答。
Roth补充说:“我们的结果可以为JUICE仪器团队提供有价值的信息，这些信息可能被用来完善他们的观测计划，以优化航天器的使用。”
