木衛二長期以來都是太陽系中最迷人的星球之一，它可能受到與形成地球表面的力量非常相似的力量的影響：板塊構造。
木衛二（歐羅巴）是木星四顆最大的衛星之一，其表面覆蓋著水冰，很可能在其下方存在著自由流動的海洋。木星巨大的引力使水保持液態，並在歐羅巴的核心產生潮汐，從而維持岩石的溫度。此外，歐羅巴的表面是太陽系中最光滑的表面之一，幾乎沒有撞擊坑的痕跡。長期以來，專家一直認為，從行星年齡尺度來看，這顆衛星的冰殼非常年輕，某種因素導致冰層隨著時間的推移而消失和重新形成。
兩位科學家提出了令人信服的論點，證明木衛二的表面是由冰板塊構造運動形成的。地質學家西蒙·卡滕霍恩和行星科學家路易絲·普羅克特研究了伽利略號探測器十多年前收集的高分辨率圖像，發現木衛二表面的冰幔是由板塊狀部分組成，這些板塊在溫度稍高的冰層上移動，這與地球表面巨大的岩石板塊在較弱的礦物層上移動的方式類似。他們的研究成果剛發表在《自然·地球科學》期刊。
卡滕霍恩說：「木衛二的冰面縱橫交錯著各種特徵、裂縫、山脊和我們稱之為條帶的地貌，它們方向各異，呈現出非常獨特的圖案。如果你拍張照片，把它打印出來，剪成碎片，像拼圖一樣堆放在一起，你就能把它們拼起來。我們把這些碎片放回過去，還原出了木衛二表面的原始圖像放在一起，你就能把它們拼起來。我們把這些碎片放回過去，還原出了木衛二表面的原始圖像。」
“就像拼圖遊戲一樣，你可以把它們重新拼起來。”
在地球上，海底擴張導致曾經連成一片的大陸板塊之間出現裂隙；在木衛二上，也存在類似的地形特徵，稱為擴張帶。 「你可以像在地球上移除海洋盆地使大陸重新聚合一樣，將這些擴張帶閉合起來，」卡滕霍恩說道，並且在某些地方，還可以將匹配的邊緣拼接起來。木衛二的一些冰板塊也顯示出橫向移動的跡象，形成了類似加州聖安德烈亞斯斷層的轉換斷層。
但卡滕霍恩說，在某些地方，「當我們（虛擬地）將一些板塊移回原位以還原原始圖案時，畫面中出現了一個很大的空白，就好像有兩塊板塊掉在地上找不到一樣。」他說，這表明木衛二表面曾經存在的一些物質已經消失了。
在地球上，這可以作為俯衝帶的證據：一個大陸板塊向下滑入另一個大陸板塊之下，最終重新融入地球的岩石地函。卡滕霍恩和普羅克特認為，在木衛二上，這顯示一塊極冷的冰層正在向下移動，最終融入木衛二溫度稍高的冰函中。他們將這些區域稱為「吞沒帶」。
「我們並不是說板塊俯衝後會融化，」卡滕霍恩說，「我們說的是板塊被吞噬」——或者說，在熱力、壓力以及可能的化學反應的作用下，板塊與下方的冰層重新結合。在這些缺失的冰層邊緣，存在著非常獨特的地表特徵——被稱為「吞噬帶」的板狀區域，這些寬達數十公里的冰層平坦區域，正是變形發生的地方。類似的陸地變形也發生在地球的俯衝帶。
在最上層的冰板上，研究人員還發現了「冰熔岩」的跡象：一種類似泥漿的物質噴發到表面後迅速凍結。但與地球熔岩的相似之處也僅限於此。 「即使在木衛二上，水的密度也比冰大，」卡滕霍恩說。 「要讓液態水到達表面，就必須迫使它穿過密度較小的物質。」因此，雖然俯衝壓力可能將水推向木衛二的表面，但這些冰熔岩的起源仍然是個謎。
他說：“也許冰架內部已經存在一些液態物質聚集區——幾年前曾發表過一篇相關的論文——類似於南極洲的冰下湖。如果這些聚集區受到某種擠壓，這些液體就會被帶到冰面。”
卡滕霍恩和普羅克特將繼續利用伽利略號探測器的數據，研究木衛二上其他地點是否有板塊構造的跡象。但他表示，“這些圖像已經有十多年曆史了。雖然其中仍有許多值得重新發現的信息，但我們已經接近極限了。我們需要新的數據。”
近二十年來一直在研究木星衛星歐羅巴的卡滕霍恩希望，歐羅巴上構造活動的證據——它是除地球外太陽系中唯一顯示出構造活動跡象的天體——將有助於推動美國宇航局的“歐羅巴快船”計劃，這是一項前往木星衛星的新科學任務。
“我把這看作是16年工作的結晶，一項真正出於熱愛的勞動，”他說，“為了揭開木衛二上發生的事情的謎團。”
更正：本文早期版本錯誤地將木衛二上被吞沒帶的一些表面特徵與地球俯衝帶的特徵進行了比較。我們對此錯誤深表歉意。
