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來源：互聯網

木衛二（Europa），又名歐羅巴，是圍繞木星運行的四顆大型衛星中最小的一顆，與其他三顆木星的衛星（木衛一、木衛三、木衛四）一起被稱為美第奇星或伽利略衛星。

作為木星系統的一員，對于木衛二的觀測與記載最早可以追溯到中國的春秋戰國時期，當時的天文學家甘德就有記載了歲星（木星）與其身旁小星（衛星）的從屬關系。1610年1月8日，意大利科學家伽利略·伽利萊（Galileo Galilei）觀測到了四顆繞木運行的大型衛星，木衛二就為其中之一。之后，先驅者10號（Pioneer 10 或 Pioneer F）、先驅者11號（Pioneer 11）、旅行者1號探測器（Voyager 1）、旅行者2號探測器（Voyager 2）、伽利略號木星探測器（伽利略號木星探測器）、哈勃空間望遠鏡（Hubble Space Telescope 縮寫：HST）、朱諾號木星探測器（Juno）等多次飛越木星系統并對木衛二進行探測與拍攝。未來，歐洲航天局(European Space Agency)所發射的JUICE號木星探測器與美國航空航天局(nasa)計劃發射的歐羅巴快船號(Europa Clipper)也都將飛往木星系統進行觀測。其中，快船號將是第一艘專門用于徹底觀測木衛二的航天器。

木衛二的質量為4.8×1022kg，赤道直徑3100公里，大約月球的90%。木衛二的主要成分為硅酸鹽巖石，其結構由內到外可以粗略分為核、幔、殼三層，中心是一個鐵核，鐵核外是硅酸鹽地幔，表面由一層厚度達75km至100km的冰殼覆蓋而成，木衛二的冰殼可分為厚度僅數千米的脆性圈和下部溫度較高的塑性圈，格外光滑、明亮且沒有隕擊坑。冰殼的表面密布著紅色（暗褐色）的裂痕與條紋，這些裂痕與條紋是因為受木星潮汐力作用，冰層破裂所致。科學家斷定木衛二表面的冰殼非常年輕，估計其形成時間不超過4000萬年至9000萬年。冰殼之下的是一片咸水海洋，海洋深度達60km至150km，其海洋含水量大約是地球全球海洋的兩倍。此外木衛二的上空還存在有大氣層，主要由氧分子及水蒸氣等羽流物質組成。木衛二的大氣層非常稀薄，氣壓僅相當于地球氣壓的千萬分之一，大氣層厚度約200千米。

由于受木衛一與木衛三軌道共振的影響，木衛二繞木星運行的軌道為橢圓，其平均軌道距離（也就是與木星的距離）671000km，平均軌道速度49476.1km/h，軌道偏心率0.009。木衛二繞木星的公轉周期與其自轉周期相同，都為3.551個地球日，被木星鎖定在特定的軌道上經歷潮汐力的作用，始終以同一個半球面對木星。

木衛二冰殼之下的海洋提供了生命存在的可能性，被科學家認為是太陽系中最有希望尋找到地外生命的地方之一。2013年上映的電影《歐羅巴報告》（Europa Report）（又名《木衛二報告》），就是以此為背景講述了一隊科考人員以木衛二“生命可能”為目的，乘坐宇宙飛船前往木衛二對其進行探索的故事。

發現與命名

發現

人類對于木星的研究與記載最早可以追溯到中國的春秋戰國時期，當時成書的《左傳》與《國語》等古籍中有許多利用木星的位置來記載某一事件發生年代的故事，那時稱呼木星為“歲星”。并且，在戰國時期天文學家甘德的著作《星經》與《天文星占》中有提到“木星與其旁邊小星（衛星）的組成的系統，小星（衛星）從屬于木星”，同時還通過顏色比對以區別當時所觀測的包括木衛二在內的四顆木星的衛星。

到1610年1月7日，意大利科學家伽利略·伽利雷·伽利雷（Galileo Galilei）觀測到有三顆天體緊挨著木星，其中兩顆在木星的一側，一顆在另一側，三顆天體與木星共同處在同一條直線上，這條直線穿過木星星盤的中央。這三顆天體就是后來所發現的木衛一、木衛二、木衛三與木衛四，只不過當時木衛一與木衛二相距很近，所以伽利略將其誤認為是同一個天體。第二天（1610年1月8日）夜里，當木衛一與木衛二移動開了一段距離之后，伽利略才意識到前一天所觀測到的與木星緊挨的天體不是三顆而是四顆。伽利略繼續觀測了幾個星期，通過對木星及其周圍四顆天體的觀測，最終確定了這四顆天體是圍繞木星旋轉的四顆大型衛星（木衛一、木衛二、木衛三與木衛四），這是人類首次發現除地球以外另一顆行星擁有衛星。其中木衛二是四顆衛星中最小的一顆。經過觀測，伽利略精確地預測了木衛二的運動及時間，這些預測內容與方法在1681年時得到法國天文學家喬凡尼·多美尼科·卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）的驗證。

命名

作為木星四顆大型衛星的發現者，伽利略擁有命名權。出于對自己研究贊助人柯西莫·美第奇二世（Cosimo Ⅱ de’Medici）的感謝，伽利略將這些衛星命名為木衛三。然而1614年，德國天文學家西蒙·馬呂斯（Simon Marius）卻在其著作《木星的世界》中宣稱，自己早在1609年12月就發現了木星衛星，并在1610年1月8日已開始對觀察進行記錄。同時，西蒙·馬呂斯還用希臘神話中的名字分別為四顆木衛星命名，其中以宙斯的情人歐羅巴歐羅巴為木衛二命名。對于馬呂斯的命名，伽利略并不喜歡，于是最終稱呼這些衛星為木衛一到木衛四。天文學家一直使用這樣的命名方式，直到20世紀出現越來越多的羅馬神話名稱才使天文學家改用新的命名方式。此外，為了紀念伽利略的發現，它們又被統稱為伽利略衛星。

起源與演化

木衛二與其他伽利略衛星可能都形成于太陽系早期的45億年前。在太陽系形成的過程中，太陽周圍的初始氣體和塵埃云慢慢聚集并凝結成為地球、木星等行星；而在木星形成后，木星周圍的一些剩余物質（塵埃云等）也會慢慢聚集并凝結成為一些大型衛星，其中就包括了木衛二。事實上，木星及其衛星所組成的系統與太陽系有著極其相似的屬性。比如，太陽系中的每顆行星的密度都低于其內鄰（越靠近太陽的行星，密度越大），與之對應的木星的衛星中也是如此，距離木星越遠，密度越低。而導致這一現象的原因是由于更密集的巖石和金屬物質會首先凝結出來，同時密度較低的物質則需要在更冷的距離才會凝結。因此，遵循相同原理的木衛二等衛星也與太陽系的其他行星一樣，都是由它們母星的殘余物所凝結而成的。因此，木星與其伽利略衛星所組成的系統又被稱為“迷你太陽系”。

物理特性

基本綜述

木衛二的質量為4.8×1022kg，赤道半徑為1560.8km，與地球相比，其大小約相當于地球的四分之一。木衛二隨木星一起繞太陽公轉的距離約為7.8億km，是地球到太陽距離的5.2倍，因為距離太陽太過遙遠，所以表面溫度很低，其平均地表溫度約-170°C。木衛二的平均密度為3.01g/cm3，其重力加速度為1.315m/s2。木衛二繞木星公轉周期與其自轉周期相同，都3.551個地球日，且幾乎是直立旋轉，所以沒有像地球那樣的季節。由于受木衛一、木衛三軌道共振的影響，木衛二繞木星的運行軌道為橢圓，這導致木衛二受到木星的強潮汐力作用，其潮汐力的大小相當于地球的1000倍。

內部結構

木衛二的主要成分是硅酸鹽巖石，具有冰殼，整體結構與地球相似，從內到外分為核、幔、殼三層。具體說來，木衛二的內核可能由鐵（Fe）和硫化亞鐵（FeS）的混合體組成，內核外是硅酸鹽地幔，再外層是水（可能是深達千米的大洋），最上面則覆蓋著厚達千米的冰層。此外，木衛二還具有稀薄的大氣層。

外殼

旅行者1號探測器（Voyager 1）與旅行者2號探測器（Voyager 2）所拍攝的木衛二照片表明，木衛二表面格外光滑、明亮且只有非常少的隕石坑。1972年，美國基特峰國家天文臺（Kitt Peak National Observatory，縮寫為KPNO）的望遠鏡對衛木二進行了光譜觀測，表明木衛二的表面成分主要為水冰。科學界估計木衛二的冰殼厚15km至25km。通過旅行者1號與2號所拍攝的照片，科學家注意到在木衛二表面的冰殼上，密布著紅色（暗褐色）的裂痕與條紋，這些裂痕與條紋將木衛二的冰殼劃分為許多冰裂板塊，而且那些被暗帶與裂縫所分離的板塊相互非常匹配，就像是被隔離開來的拼圖一樣。這意味著木衛二表面的冰層的下方是液體，冰層在破裂之時，其板塊會隨著下方液體而流動從而產生相對運動。

木衛二表面的冰層在破裂并隨著下方液體運動的過程中，下面的新的液體物質流入裂開的縫隙并在表面結成深色的冰塊，這也就形成了照片中所看到的褐色條紋，它們將原來的破裂的冰殼分離開來并形成新的冰殼。再加上木衛二表面光滑而明亮、少有石隕石撞擊痕跡，科學家斷定木衛二表面的冰殼非常年輕，估計其形成時間不超過4000萬年至9000萬年，這在地質角度來看是非常年輕的。沿著木衛二表面的裂縫，有一些紅棕色的斑點圖案，科學家認為可能是含有鹽和硫的化合物。美國航空航天局(美國航空航天局)推測，新的冰殼的形成是因為木衛二上噴發的火山流或表面冰殼自身下沉從而不斷形成新冰層的結果，在這個過程中，它們抹去了那些受隕石撞擊的痕跡。

此外，伽利略號木星探測器（伽利略號木星探測器）還在木衛二表面發現了被稱為“混沌地形”的地區，那里破碎的塊狀景觀被神秘的紅色物質覆蓋。2011年，研究伽利略號數據的科學家提出，混沌地形可能是地表在嵌入冰中的透鏡狀湖泊上方塌的地方。伽利略·伽利雷號還揭示了木衛二表面有一些奇怪的坑和圓頂，表明木衛二的冰層可能由于來自下方的熱量而緩慢翻騰或對流（更冷，更密集的冰下沉，而溫暖的密度較低的冰上升）。長而線性的裂縫通常只有大約1-2公里寬，但可以在木衛二表面延伸數千公里。其中一些裂縫已經堆積成數百米高的山脊，而另一些裂縫似乎已經拉開成多個平行裂縫的寬帶。此外，美國航空航天局曾在2013年宣布，首次在木衛二的表面發現了黏土型礦物，這意味著木衛二可能存在對形成生命至關重要的有機物。而且還發現木衛二上可能有高達200千米的間歇性噴泉，這預示著冰殼下面隱藏著海洋。

大氣

木衛二具有稀薄的大氣，大氣的主要成分為氧氣。根據哈勃空間望遠鏡所捕捉到的木衛二上希薄氣體的痕跡，美國馬里蘭州巴爾的摩（Baltimore）的約翰斯·霍普金斯大學（Johns Hopkins University）與美國太空探測科學院的研究聯隊共同在《自然》雜志上發布了木衛二大氣的檢測結果，其結果驗證了木衛二上大氣層的存在，且大氣層中有分子氧。木衛二上的大氣非常稀薄，約翰斯·霍普金斯大學的首席研究員Doyle Hall曾將其與地球的大氣層進行過對比，他表示，木衛二表面大氣層的壓力只相當于地球大氣壓的千萬分之一。2013年美國航空航天局宣布，使用哈勃空間望遠鏡的研究人員發現了木衛二的上空大氣中可能存在有羽流等蒸汽物質（水蒸氣等）的證據。

木衛二上大氣層的產生原因主要是非生物的。木衛二的冰殼暴露于太陽光下，并受到木星磁場影響下的帶電粒子和帶電塵埃的撞擊，最終形成氫、氧分子。由于其表面冰殼暴露于太陽光下，同時又受到木星磁場作用下的帶電粒子與帶電塵埃的撞擊，導致一些水蒸氣與水分子從冰殼上形成并分離。這些從冰殼上形成并分離再來的水蒸氣與水分子再通過一系列化學反應，進一步分解為氫分子與氧原子。然后，氫分子由于質量太輕，所以從木衛二逃逸進入太空，只留下相對重的氧分子與一些水分子、水蒸氣等羽流物質在木衛二的上空形成極為稀薄的大氣層，其大氣層的厚度大約200千米。當然，在整個過程中，其實氧分子也會從木衛二逃逸進入太空，只不過其逃逸的速度相對于氫分子要慢上很多，再加上木衛二的冰殼又不斷補充新的氧分子，最終形成相對穩定的大氣層。

在氣候上，因為木星的赤道相對于木星繞太陽的軌道路徑僅傾斜3度，這意味著木星幾乎是直立旋轉，所以木星與木衛二及其他木星的衛星都沒有像地球那樣的季節。并且，由于距離太陽過于遙遠（7.8億千米），以至于木衛二的表面溫度很低，最高約-148℃，最低約-223℃，平均約-170°C。

地下海洋

1971年，科學家通過對木衛二進行熱模型（Thermal Model）研究，結果表明木衛二內部可能含有一層液態水。再加上對木衛二表面冰殼研究表明，其裂開的冰殼于下方液體的飄浮下做相對運動，且不斷有新的液體上流以形成新的冰殼。此外，伽利略號木星探測器還觀測到木星的磁場在木衛二周圍的空間遭到破壞，這意味著木衛二內部的一些導電液體產生了一種特殊類型的磁場。根據木衛二的冰成份分析，科學家們認為最有可能產生這種磁性特征的導電液體材料是處于木衛二冰殼下方的全球咸水海洋。因此，在木衛二的冰殼之下的是一片咸水海洋，海洋深度達60km至150km，其海洋含水量大約是地球全球海洋的兩倍。2013年，美國航空航天局在木衛二的表面發現了黏土型礦物的同時，還發現木衛二上可能有高達200千米的間歇性噴泉，。同一年，美國航空航天局宣布，使用哈勃空間望遠鏡的研究人員發現了木衛二的上空大氣中可能存在有羽流等蒸汽物質（水蒸氣等）的證據，這意味著木衛二在地質上是活躍的，進一步證實木衛二表面下隱藏著海洋。

木衛二地下海洋形成并存在的原因：盡管木衛二地表溫度非常低，不符合液態水存在的條件。但是科學家通過探測計算出木衛二上所受的潮汐力是地球的1000倍，正是這種程度的潮汐力引起的潮汐加熱足以使木衛二冰下“海洋”保持液態。同樣也是這股潮汐力“扯裂”了冰面，使得大量較為溫暖的“海洋”液體沖向表面，隨后又遇冷形成大型水蒸氣羽流，并在木衛二表面重新結出新的光滑冰層。

同時，出于在木衛二表面觀測結果的研究（褐色裂縫、間歇性噴泉、堆積的山脊、奇怪的圓頂等），亞利桑那大學的Gregory V. Hoppa認為，木衛二受木衛一與木衛三軌道共振的影響，產生了強制離心率，使它在繞木星運動時，其與木星的距離忽遠忽近，進而導致強大潮汐力的產生。在潮汐力的作用下，木衛二冰殼下面的海洋忽漲忽落（經過計算，這種潮汐的漲落可達30米之多），對冰殼形成強烈沖擊。當這種沖擊超過了木衛二表面冰層的抗拉強度時，冰層破裂、裂隙產生，并且這種裂隙沿著波狀曲線在木衛二表面延伸，直到潮汐力逐漸減弱到小于冰殼的抗拉強度為止。而后裂縫停止延伸，并重新凍結成新的冰層。

軌道情況

木衛二繞木星公轉的周期為3.551個地球日，平均軌道距離（也就是與木星的距離）約671000km，平均軌道速度約13.7km/s，軌道偏心率0.009。同時木衛二繞木星運行的方式與月球繞地球的運行方式類似，都是被母星鎖定在特定的軌道上經歷潮汐力的作用，并且自轉周期與公轉周期相同（木衛二的自轉周期也為3.551個地球日），因此木衛二總是以同一個半球面對木星。此外，木衛二隨木星一起繞太陽運動的軌道距離太陽約7.8億千米，因為木星的赤道相對于木星繞太陽的軌道路徑僅傾斜3度，這意味著木星幾乎是直立旋轉，這導致木星與木衛二及其他木星的衛星都沒有像地球那樣的季節。

木衛一、木衛二與木衛三以4：2：1的比例發生軌道共振，也就是說每當木衛三繞木星運行一周，則木衛二繞木星運行兩周，同時木衛三繞木星運行四周，這種共振會產生強制離心率，三顆衛星相互作用的牽引力使它們的軌道不會變成圓形。也正是由于橢圓形的軌道導致了木衛二在不同運行位置受木星的引力不同，這種引力差異產生潮汐，拉伸和放松木衛二的表面，并可能導致木衛二表面冰殼的斷裂，或導致海底火山的活動。

相關探測

綜述

1971年，科學家通過對木衛二進行熱模型（Thermal Model）研究，結果表明木衛二內部可能含有一層液態水。1972年，美國亞利桑那州（State of 亞利桑那州）圖森（Tucson）基特峰國家天文臺（Kitt Peak National Observatory，縮寫為KPNO）的望遠鏡對衛木二進行了光譜觀測，表明木衛二的表面成分主要為水冰。20世紀70年代，美國航空航天局(美國航空航天局)的先驅者10號（Pioneer 10 或 Pioneer F）、先驅者11號（Pioneer 11）與旅行者1號探測器（Voyager 1）、旅行者2號探測器（Voyager 2）等航天探測器先后飛越木星進行探測，其中旅行者1號與2號分別對木衛二進行了圖像拍攝。為了對木星進一步的研究，美國航空航天局啟動了伽利略號木星探測任務。1989年，伽利略號木星探測器（伽利略號木星探測器）從亞特蘭蒂斯號航天飛機（Space Shuttle Atlantis）上發射，這是美國航空航天局第一個直接專用于探測木星的航天器，1995年伽利略號木星探測器進入木星軌道。伽利略號木星探測器的一項重要任務就是在反復飛越木星軌道時對四顆伽利略衛星進行觀測，從1995年到2003年期間總共對木衛二進行了12次近距離的飛越與觀測。

此外，美國航空航天局的哈勃空間望遠鏡（Hubble Space Telescope 縮寫：HST）也對木衛二進行了觀測。2013年時，美國航空航天局宣布，使用哈勃太空望遠鏡的研究人員發現在木衛二上空有羽流飄升物質（類似于水蒸氣等物質）的存在。2019年11月，美國航空航天局所領導的一個國際研究小組宣布，他們首次在木衛二表面直接探測到了蒸氣（羽流）物質。在2018年7月，原2011年8月5日由美國航天局發射的朱諾號木星探測器（朱諾號木星探測器）在完成了對木星的飛越與探測任務之后，其探測任務被延長為繼續對木星的衛星進行探測。2021年9月9日，朱諾號木星探測器首次完成了對木衛二冰殼的3D觀測。2023年4月14日，歐洲航天局(European Space Agency)發射了JUICE朱諾號木星探測器，JUICE號預計于2031年抵達木星對木星系統進行探測。針對木衛二的探測，美國航空航天局還推出了“快船任務”，計劃于2024年發射歐羅巴快船號(Europa Clipper)，這是專門針對木衛二的探測任務。2023年9月，美國兩個科研團隊分別在最新一期《科學》雜志上撰文指出，詹姆斯·韋布空間望遠鏡提供的數據顯示，在木衛二（歐羅巴）上檢測到的二氧化碳來自其冰冷外殼下的海洋，這讓人們對其海洋中可能潛伏著生命更添期待。

先驅者號探測

美國航天局的“先驅者10號”與“先驅者11號”探測器，是真正深空探索的“先行者”或“探路者”，因為他們將執行之前從未有過的橫渡行星帶任務。按計劃，先驅者10號會是第一個與木星及木星強烈的輻射帶交會的探測器，最后成為首個離開太陽系行星邊緣的人造物體；而先驅者11號則會基于先驅者10號在與木星及木星強烈輻射帶交會過程中所觀測到情況，以保障飛越木星并探測木星的任務得以完成，之后再飛往土星成為第一個與土星相遇的探測器。

1972年3月2日，先驅者10在美國東南部的佛羅里達州（Florida）的卡納維拉爾角（Cape Canaveral）空軍基地由宇宙神-半人馬座運載火箭發射，成為第一個要近距離觀測木星系統的太空飛船。按照當時的設想，如果小行星帶及木星系統的磁力圈被證實對先驅者10有危害，那么隨后而來的先驅者11號就成為一個后備太空飛船，以完成對木星系統進行飛越與探測的主要任務。當然，美國國家航天局也可能根據情況改變先驅者11號（通過木星的引力助飛）的標使其飛往土星的能力，而具體如何執行，則完全取決于先驅者10號與木星系統的交會結果。1973年12月3日，先驅者10號最近距離與木星進行了接觸，它不僅發現了木星是一顆液態氫的行星，還對四顆伽利略衛星進行了探測。而在這之前的1973年4月5日，先驅者11號發射，之后1974年12月2日，先驅者11號與木星在相距4.3萬千米的位置交會，對木星系統進行了進一步的探測與拍攝。

旅行者號探測

20世紀70年代，美國航空航天局所發射的旅行者1號與旅行者2號探測器先后在飛越木星系統時對木衛二進行了圖像拍攝與觀測。其中，1979年3月4日，旅行者1號在距離木星最近時對木衛二的完整全球圖像進行了拍攝（當時距木衛二約200萬公里），旅行者一號在經過木星時共拍攝了約1.8萬張照片，它對所有的木衛三都進行了拍攝，但是所拍攝到的木衛二的成像質量并不好。1979年7月9日，木衛二在繞木星運行時，航海者2號在距離木衛二最近的時候用電視攝像機的熒光板捕捉到了從木衛二反射而來的太陽光，并將之變成了木衛二的全球圖像。旅行者1號探測器將木衛二圖像通過無線電傳回了地球，一個位于澳大利亞的射電望遠鏡接收到了這些無線電，并在接收到的信息通過近地軌道的通信衛星傳到了美國的南加州，最后由噴氣推進實驗室的計算機將之解碼處理成圖像。由于當時的旅行者2號距離木衛二地表的距離只有幾千米，因此其所拍攝的照片完美的彌補了旅行者1號探測器成像質量差的缺陷，于是，1979年7月9日早上，人類歷史上第一次見到了來自木衛二的完整的奇觀圖像。

兩艘“旅行者”號所拍攝到的圖像顯示，木衛二的表面有許多網狀條紋和山脊縱橫交錯，其地形相當光滑，只有極少的石隕石撞擊坑，而且也沒有高高的懸崖與山脈，與地球的衛星月球相比，木衛二表面更亮。但是，對于木衛二為什么會形成圖像中所展現的特征，當時科學界并沒能做出合理的解釋，直到“旅行者1號探測器”木星任務結束后，都依然沒能給出定論。

伽利略號探測

1989年10月18日，美國航空航天局伽利略號木星探測器發射升空，于1995年9月7日成功進入環繞木星的赤道軌道。2003年9月21日，伽利略號探測器為了避免與一顆木星的衛星碰撞從而對衛星表面造成生物污染，于是從木星軌道調整進入了與木星發生碰撞的軌道。伽利略號木星探測器的一項重要任務就是在反復飛越木星軌道時對四顆伽利略衛星進行觀測，從1995年到2003年期間總共對木衛二進行了12次近距離的飛越與觀測。伽利略號木星探測器觀測到木星的磁場在木衛二周圍的空間被擾亂，這意味著木衛二表面下方的深層導電流體正在產生（感應）一種特殊類型的磁場。根據木衛二的冰成份分析，科學家們認為最有可能產生這種磁性特征的導電液體材料是全球咸水海洋。依據伽利略號的觀測數據，科學家分析認為，木衛二表層的冰殼厚15km至25km，它們漂浮在深度達60km至150km的海洋上，其海洋含水量可能是地球全球海洋的兩倍。

朱諾號探測

為了探索木星，2011年8月5日，美國航空航天局從佛羅里達州（Florida）的卡納維拉爾角（Cape Canaveral）發射了名為“朱諾號”（Juno）的木星探測器。2016年6月24日，朱諾號進入木星空間，十天后的7月4日，朱諾號成為繼“伽利略號木星探測器”之后，第二艘進入木星軌道的人造航天器。2018年7月，在朱諾號完成了其對木星的飛越與探測任務之后，并沒有像伽利略號那樣被送入木星，而是以延長任務的方式對木星的衛星進行探測。其中，基于2021年6月7日朱諾號木星探測器對木衛三觀測成果的幾篇研究論文有在《地球物理研究雜志》和《地球物理學研究快報》上進行了發表。2021年9月9日，朱諾號首次完成了對木衛二冰殼的3D觀測。搭載著微波輻射儀的朱諾號的探測提供了木衛二和木衛三冰殼下的開創性觀察，幫助科學家獲得了冰殼下結構、純度和溫度等數據，其觀測深度最高可達地表之下約24公里。

木星探測器“朱諾號”對木衛二的產氧量進行了相對精確的估算。為了測量木衛二表面產生了多少氧氣，科學家們利用“朱諾號木星探測器”上的木星極光分布實驗（JADE），來測量木星極光區域的帶電粒子。當“朱諾號”于2022年9月飛越木衛二時，JADE首次成功地測量了從木衛二大氣中脫落的帶電粒子。美國航空航天局（NASA）估算，木星的冰衛星“木衛二”每24小時產生1000噸氧氣，足夠100萬人維持一天的生命。這些數據可以幫助科學家弄清楚木衛二上是否存在生命，相關研究發表在專業學術期刊《自然-天文學》上。

JUICE探測任務

歐洲航天局(European Space Agency)推出JUICE任務，其主要目的是探索木星及其三顆最大的冰衛星（木衛二、木衛三和木衛四）。當地時間2023年4月14日，JUICE木星探測器搭乘阿麗亞娜5型火箭（Ariane 5）從法屬圭亞那庫魯航天中心發射升空，開啟了8年的奔向木星之旅，預計于2031年抵達木星。按計劃，JUICE探測器將深入研究木星的復雜環境，探索是否有生命存在，并將木星系統作為宇宙中氣態巨行星系統的模型開展研究。

快船號探測任務

美國國家宇航局計劃未來進行針對木衛二的歐羅巴快船任務(Europa Clipper)，在這個任務中所要發射的“歐羅巴快船號”將是第一艘專門用于徹底觀測木衛二的航天器。據美國航空航天局噴氣推進實驗室歐羅巴快船任務磁性檢測儀器校準負責人兼調查科學家科里·科克倫（Corey Cochrane）于2023年8月9日所更新的消息。為了對衛木二進行磁場測量，當前由美國航天局噴氣推進實驗室（JPL）和加州大學洛杉磯分校合作設計和建造的快船號飛船磁性檢測儀器（ECM）已在JPL完成了嚴格的測試和校準，并準備集成到快船號航天器上。磁場測量將為科學家研究木衛二冰殼下海洋深度、海洋電導率以及冰殼厚度等信息提供幫助。與此同時，通過磁場測量與其他儀器與數據的結合，了解木衛二海洋的電導率，以確定木衛二海洋的鹽度，這有助于科學家判斷海洋的宜居性，同時驗證木衛二上是否存在生命的猜想。

按計劃，歐羅巴快船號將于2024年10月發射，在航行途中，電子編碼（ECM）科學家將定期利用太陽風的數據來校準儀器傳感器，而一旦航天器到達木星系統，科學家則將會進行額外的儀器校準。由于不能繞木衛二運行，所以快船號只能以繞木星運行的方式在飛越木衛二時進行探測。快船號將要飛越木衛二50次，每次飛越時，都會探測關于木衛二上海市洋深度、冰殼厚度等數據，同時還會收集木衛二所“噴”入大氣中的羽狀物（蒸氣等）的特征。目的是研究木衛二生命存在的可能性。

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