它们被认为起源于木星卫星欧罗巴的火山喷发。在围绕木星进一步向内运行的阿玛尔忒亚卫星的轨道附近，研究小组意外地发现了高能浓度的氧离子，而这无法用木卫二的火山活动来解释。一定有一个以前未知的离子源在这里起作用。这项研究的结果今天发表在期刊《科学进展》 上。
地球、木星和土星等行星都有自己的全球磁场，周围环绕着所谓的辐射带。快速移动的带电粒子，如电子、质子和较重的离子，被困在磁场中，呼啸而过，形成看不见的环形辐射带。由于它们的速度接近光速，这些粒子在碰撞时可以电离其他分子，从而创造一个危险的环境，也可能对太空探测器及其仪器造成危险。在这方面，气态巨星木星拥有太阳系中最极端的辐射带。在论文中，研究人员对木星内部辐射带中的重离子进行了迄今为止最全面的研究。
就像木星巨大的磁场一样，它的辐射带延伸到数百万公里的太空；然而，木卫二卫星轨道内的区域（围绕这颗气态巨行星半径约670,000 公里）是一个高能区域，粒子密度和速度最高。从木星上看，木卫二是木星四颗大型卫星中的第二颗，以其17 世纪发现者的名字命名为“伽利略卫星”。艾奥是最里面的伽利略卫星。迄今为止，已有三个太空任务冒险进入这些辐射带的最深处，其中包括20 世纪70 年代中期的先锋11 号太空探测器、1995 年至2003 年的伽利略号探测器以及现在的朱诺号。并进行了本地测量。 “不幸的是，先锋11 号和朱诺号的数据不允许我们毫无疑问地断定航天器在那里遇到了什么样的离子，只有现在重新发现的伽利略任务最后几个月的数据足够详细，才能改善这一点情况。
美国宇航局的伽利略号航天器于1995 年抵达木星系统。在接下来的八年里，该任务配备了由加州理工学院提供的重离子计数器(HIC) 和由约翰霍普金斯大学应用物理实验室开发和建造的高能粒子探测器(EPD)与MPS 合作。该任务提供了对气态巨行星周围带电粒子的分布和动力学的基本了解。然而，为了保护航天器，它最初只飞过辐射带外部、不太极端的区域。直到2003 年，在任务结束前不久，当更大的风险被证明是合理的时候，伽利略号才冒险进入阿马西亚和西尔伯卫星轨道的最内部区域。从木星上看，阿玛尔忒亚和底比是这颗巨行星的第三和第四颗卫星。木卫二和木卫二的轨道位于更远的地方。
借助这一科学宝藏，当前研究的作者现在首次能够确定内辐射带内离子的成分及其速度和空间分布。与地球和土星以质子为主的辐射带相比，木卫二轨道以内的区域还含有大量较重的氧离子和硫离子，其中以氧离子为主，而木卫二轨道外的重离子的能量分布表明它们主要是从辐射带较远的地区引入的。木卫二卫星有400多座活火山，这些活火山反复将大量硫和二氧化硫抛入太空，可能是主要来源。
再往内，在木卫二的轨道内，离子成分发生了巨大的变化，有利于氧。那里的氧离子浓度和能量远高于预期。事实上，该区域的浓度应该在下降，因为阿马西亚和锡贝卫星吸收了传入的离子，因此这两颗小卫星的轨道形成了天然的离子屏障。氧离子浓度增加的唯一解释是辐射带最内部区域的另一个局部来源。正如研究人员的计算机模拟所示，当硫离子与木星环中的细尘颗粒碰撞时释放出的氧气构成了一种可能性。
