木卫二是木星的一颗冰冷卫星，一直以来它都被视为太阳系中一个主要的候选宜居星球。木卫二的表面主要是水冰，但由于暴露在太空环境中，其表面的化学性质会因此发生一些变化。比如与带电粒子的相互作用会破坏表面冰的分子键，从而使水解离，形成氢气和氧气。现在，一项于近期发表在《自然·天文学》杂志上的研究表明，木卫二的冰冷表面所产生的氧气，比之前想象的要少。
探索木卫二上存在生命的可能性，是行星科学中的一个活跃领域。过去，由伽利略木星探测器收集的数据表明，在木卫二冰冷的表面之下，隐藏着一个海洋，其水量几乎是地球海洋的两倍。基于观测数据而创建的模型显示，在木卫二的洋底，水与岩石相触，会发生能够产生能量的化学反应，使得那里成为寻找生命的首选之地。与此同时，一些望远镜观测结果表明，木卫二上存在一个微弱的富氧大气。
而且似乎有水的羽流断断续续地从木卫二的海洋中喷出。有证据表明，木卫二表面存在地球生命所需的基本化学元素，如碳、氢、氮、氧、磷和硫，其中一些可能会从大气和地表渗入水中。
新的研究结果是基于前往木星的朱诺号探测器所采集的数据。朱诺号具有目前向木星发射的最好的带电粒子仪器，它可以测量木星表面带电粒子的能量、方向和组成。
这些粒子被称为“拾起离子”，它指的是行星大气中的中性粒子，在与阳光以及其他粒子的作用下，被“电离”形成的离子和自由电子。当等离子体流过具有新形成的离子的大气时，其电场会扰乱大气，从而加速新离子的形成——这是离子拾起过程的最初部分。接着，这些拾起离子会绕着行星的磁场旋转，通常情况下会消失于大气中，但有的则会撞到星球表面并被吸收。
木卫二也有一个拾起过程。这次，朱诺号首次对木卫二的大气进行了直接采样。
新的测量显示，在木卫二的表面和大气中，氧分子和氢离子都有拾起迹象。其中一些从木卫二逃逸，还有一些则撞到了冰冷的表面，增加了星球表面和表面之下的氧气含量。这与此前的远程观测结果一致，证实了氧和氢确实是木卫二大气的主要成分。测量结果表明，由表面释放到大气中的氧气产生率大约只有每秒12千克，这一结果处于先前估计的每秒5~1100千克的高端。这意味着，木卫二的表面几乎没有受到太多侵蚀。
计算结果显示，被侵蚀的木卫二表面，每百万年只有大约1.5厘米厚，比之前以为的要少。在拾起过程中，木卫二不断失去氧气，只有少量的氧气补给来自木卫二表面的释放，它们最终又会回到表面。
那么，这对于木卫二上存在生命的可能性意味着什么呢？一些困在表面的氧气可能会进入地下海洋，滋养可能出现在那里的任何生命。但根据这项研究对整体氧气损失的估计，这应该小于之前估计的每秒0.3kg-300kg。
不过，新观测的这些数据是否具有普遍性，还有待观察。也许它不能代表木卫二上的氧气总量，因为可能在特定时间内，羽流的喷发、轨道位置等因素，影响了喷发速率。在今年晚些时候，美国航天局将发射“木卫二快船”任务。此外，冰质木卫探测器也将在前往木卫三的途中两次飞越木卫二。届时，天文学家或将收获更多的测量结果，进而对木卫二的宜居性做出更好的判断。