1997年12月19日，美国宇航局的伽利略号探测器飞过木星的一颗卫星——木卫二（Europa）表面125英里处。它的两台仪器，磁力计和等离子体波谱仪，在其数据中产生了一个小的读数。与其他明显更吸引人的海量数据相比，这个短暂的读数显得微不足道——与隐藏在木卫二广阔冰壳下的全球性海洋的证据，或附近木卫一上巨大的火山活动，或环绕木星本身的巨大辐射带相比，都显得微不足道。
这个微小读数迅速被遗忘，隐藏在伽利略号于2003年坠毁（结束其任务）之前发回的大量数据中，不为人所察觉。
二十多年后，这些读数终于得到了应有的重视：这些短暂的读数可能证实了从木卫二冰冷表面喷射到太空中的水羽的存在。这些神秘的液体喷射对科学家来说是天大的好消息；未来的任务可以通过它们来品尝和嗅探木卫二的地下海洋。这将使我们能够寻找可能支持生命演化的分子——甚至可能发现外星微生物的痕迹——而无需设计一个能够钻入未知深度冰壳的机器人。这项研究现已发表在《自然-天文学》杂志上。
木卫二可能向太空喷射水的第一个迹象来自于哈勃空间望远镜，它在2013年拍摄到了一张可能显示水羽的图像。但图像很模糊，证据不足以明确肯定或否定水羽的存在。2016年，哈勃望远镜的新图像提供了更多关于水羽的诱人线索，但同样，证据还不够充分。为了获得确切的答案，研究人员需要从望远镜或更接近木卫二的探测器那里获得更灵敏的读数。突然间，伽利略号的数据成为了重新关注的焦点。
伽利略号等离子体波科学仪器的一名联合研究员Bill Kurth在2001年发表了一篇论文，比较了该仪器在每一次近距离飞掠木卫二时的数据收集情况。其中，该仪器记录了探测器周围电子密度的相关数据——密度越高，伽利略号飞越的物质越多。
“木卫一（Europa）12次飞掠期间，其周围环境的密度比其他飞掠高出约五倍，这本身就很有趣，”Kurth说。数据中还有一个表明密度更高的尖峰。“当时，我们并没有太在意。我想我们本可以推测存在水羽或其他等离子体源，但几乎没有其他证据支持这种解释，所以我们没有多说什么。”
将伽利略号的数据与备受争议的哈勃望远镜的图片进行比较的想法直到去年才出现。《纽约时报》报道称，搜寻地外文明研究所（SETI）的科学家Melissa McGrath注意到了这些高密度区域。在一次科学会议的演讲中，她指出其中一个区域位于赤道附近，几乎与哈勃望远镜探测到的潜在水羽区域相同。
来自密歇根大学的行星科学家Xianzhe Jia在会议上听到McGrath的演讲后很感兴趣。他当时正在研究显示等离子体与太阳系天体（包括木卫二）相互作用的模型。他决定深入研究这些数据，看看伽利略号的读数是否能证实穿过了哈勃望远镜推测的水羽。Jia以及包括Kurth在内的其他研究人员，开始用新的眼光审视伽利略号的发现。
“老实说，这些数据已经在公共领域公开了20年。哈勃望远镜的探测是促使我们做这件事的主要驱动力之一，”这项新研究的首席作者Jia说。Jia的模型显示，从木卫二喷射出的水羽可以持续存在，并产生与伽利略号穿过水羽时测得的测量结果一致的条件，研究人员估计该水羽的宽度约为620英里。这些结果并非直接观测到的水羽，而是将这种情况作为现有数据的最佳解释。要直接证实水羽的存在，还需要未来任务的证据。
为什么他们没有更早地进行研究？除了没有哈勃望远镜的图像作为进一步查看的动力外，准确解释数据所需的计算机模型当时还不存在。“我们需要好的模型来理解数据，而这些模型需要开发，这是20年前无法实现的，”Jia说。
在最近这项研究中使用的计算机模型花了很长时间才得以开发，以便明确识别出水羽的特征。Jia和他的密歇根大学同事们慢慢地收集了来自太阳系遥远区域的观测数据，并将它们整合成一个连贯的图景，用于解释伽利略号带回来的数据。
这些模型很可能在不久的将来再次被使用。Jia是木卫二快帆号（Europa Clipper）任务的联合研究员，该任务将派遣一艘探测器近距离研究木卫二。快帆号装备的仪器比它的早期外太阳系前辈（包括卡西尼号）更灵敏，它将以低轨道绕木卫二飞行，对这颗卫星——以及可能的水羽——进行详细测量。如果它飞过水羽，它将能够对水羽进行详细分析，这对渴望了解卫星内部情况的行星科学家来说是一个诱人的前景。
“这颗卫星似乎有一个全球性的地下海洋，但这个海洋被冰覆盖，我们不知道这层冰有多厚。可能是几公里，可能是10公里，我们没有对冰层厚度做出明确的限制，”Jia说。“要直接采样海洋，要么需要钻透冰层。正如你所想象的，在遥远的环境中，这并非易事。另一种可能性是，如果这个海洋能够通过水羽将其物质喷射到太空中，那么这将为探测器进入水羽并收集来自海洋的物质提供一个绝佳的机会。”
“如果必须总结快帆号的科学目标，我会说它是为了理解木卫二作为一个宜居世界。它是否拥有生命的成分，海洋中的条件是否能够促进生命的生存？”Kurth说。“总而言之，这是太阳系中一个原始的地方，拥有液态水——生命是否有可能在那里起源？”
研究人员目前认为，这些水羽很可能是间歇性的，其在卫星内的确切来源仍然不清楚——它们是来自海洋本身还是地壳内的另一个地下储层？它们是否含有有机化合物，这些是构成生命的基本要素，可以使木卫二成为未来搜寻外星生命的行星任务更有吸引力的目标？要了解更多，我们必须实际抵达那里。
木卫二快帆号任务上周从国会获得了更多的资金，使其有望最早于2022年发射，尽管最终的发射器决定可能要到2019年底的项目评审后才能做出。
有了这些新数据，研究人员可能会继续通过哈勃望远镜（以及将永久展示的詹姆斯·韦伯空间望远镜——一旦它发射）来观察木卫二，并将继续分析他们已经收集到的所有数据，以发现可能潜藏在读数中的其他秘密。当我们搜寻太阳系水世界卫星上的外星生命时，我们可能会在我们家门口的数据中发现一些最令人惊讶的答案。
