美国宇航局（NASA）朱诺号探测器的最新数据表明，木星卫星欧罗巴的冰壳厚度可能接近29公里（18英里），显著高于此前多项研究的估计值。研究团队认为，这一结果将改变行星科学界对欧罗巴地下海洋与其表面之间化学物质交换方式的认识。

一幅由多家科研机构联合制作的艺术示意图展示了欧罗巴冰壳的剖面结构。图像署名为 NASA / JPL-Caltech / SwRI / Koji Kuramura / Gerald Eichstädt。

欧罗巴长期被视为太阳系内最具潜在适居性的重要目标之一。自20世纪末以来，围绕这颗木星冰卫星是否具备适宜生命存在的环境，科学界一直存在持续讨论。美国宇航局伽利略号探测器早期的观测显示，欧罗巴冰壳之下可能存在一层富含盐分、具有较高电导率的全球性液态水海洋，其表面冰层也呈现出明显断裂特征，这些发现曾显著提升了欧罗巴在天体生物学研究中的地位。

2022年9月29日，朱诺号探测器以约360公里（220英里）的最低高度飞掠欧罗巴。在此次近距离飞掠过程中，搭载的微波辐射计（MWR）对欧罗巴冰壳不同深度的亮度温度进行了测量。该仪器原本用于探测木星深层大气结构，此次被用于分析欧罗巴冰层内部特性。

研究团队利用MWR获取的数据，对欧罗巴冰壳厚度进行了建模。朱诺项目科学家史蒂夫·莱文（Steve Levin）及其同事据此推算，欧罗巴冰壳的平均厚度约为29公里。

莱文表示，这一估计主要对应于由冷却、刚性且具有一定导电性的纯水冰构成的外层冰壳。他指出，如果在此之下还存在一层温度略高、处于对流状态的内层冰，那么欧罗巴冰壳的总厚度可能会超过29公里。

研究还提到，如果冰壳中含有一定比例的溶解盐分——正如部分理论模型所提出的那样——那么根据MWR数据推导出的冰壳厚度估计值将减少约5公里（3英里）。

根据团队的分析，MWR数据所指示的较厚冰壳意味着，从欧罗巴表面向其地下盐水海洋输送氧气和其他养分的路径将更为漫长。莱文称，理解这种物质输运过程，对于后续评估欧罗巴潜在适居性具有重要意义。

除厚度估算外，MWR数据还为欧罗巴近表层冰的内部结构提供了新线索。仪器探测结果显示，在欧罗巴表面以下的冰层中存在大量“散射体”——即会散射微波信号的不规则结构，包括裂缝、孔隙和空洞等。

研究团队估计，这些散射体的典型尺度不超过数英寸，分布深度可延伸至表面以下数百英尺。基于建模结果，团队认为，这些体积较小、埋藏较浅的结构不太可能构成将氧气和养分从表面输送至深部盐水海洋的主要通道。

朱诺号首席研究员、美国西南研究院的斯科特·博尔顿（Scott Bolton）表示，冰壳厚度以及冰壳内部裂缝和孔隙的分布情况，是理解欧罗巴潜在适居性的一部分关键因素。他指出，这些新发现将为即将前往木星系统的两项大型探测任务提供重要背景信息。

目前，美国宇航局的“欧罗巴快船号”（Europa Clipper）和欧洲航天局的“Juice”号探测器均在前往木星系统的规划之中。根据公开时间表，“欧罗巴快船号”预计于2030年抵达木星系统，“Juice”号则预计于次年抵达。

上述研究成果发表于2025年12月17日出版的《自然天文学》（Nature Astronomy）期刊。论文题为《由朱诺微波辐射计测定的欧罗巴冰壳厚度及地下结构》（Thickness and subsurface structure of Europa’s ice shell from Juno’s Microwave Radiometer），作者为 S.M. Levin 等人，刊登于该刊第10卷84-91页，DOI 为 10.1038/s41550-025-02718-0。