2024-05-16 17:09

前所未有的图像揭示了木星“饱受折磨的卫星”令人瞠目结舌的特征

近距离飞越木卫一,木星的卫星之一,也是我们太阳系中火山最活跃的世界,发现了一个熔岩湖和一个高耸的特征,称为“尖塔山”在这颗卫星的外星表面。

美国宇航局的朱诺号宇宙飞船于2016年首次抵达木星及其卫星,于去年12月和今年2月在距离熔岩世界表面约930英里(1500公里)的地方飞行,拍摄了木卫一北纬的第一张详细图像。

距离上一次近距离飞越木卫一已经有20多年了,探测器上的朱诺相机(JunoCam)拍摄到了高分辨率图像,展示了活跃的火山羽流、山峰和玻璃般光滑的冷却熔岩湖。

“木卫一上到处都是火山,我们捕捉到了一些正在活动的火山,”朱诺号在西南研究所的首席研究员斯科特·博尔顿在一份声明中说。

“我们还获得了一个长达200公里(127英里)的熔岩湖洛基帕特拉的特写镜头和其他数据。这些惊人的细节显示,这些疯狂的岛屿嵌入了一个潜在的岩浆湖的中间,周围是炽热的熔岩,”他补充说。“我们的仪器记录的湖的镜面反射表明,木卫一的部分表面像玻璃一样光滑,让人想起地球上火山产生的黑曜石玻璃。”

博尔顿于4月16日在维也纳举行的欧洲地球物理联盟大会上宣布了这一发现。新的数据为木卫一描绘了一幅更清晰的肖像,几个世纪以来,它一直吸引着科学家们。

“除了地球,这是我们在太阳系中唯一看到活跃岩浆火山的地方,”博尔顿说。

为外星世界制作动画

该团队将朱诺号的部分数据转换成动画,将这个地狱般的世界的一些表面特征,如洛基帕特拉和尖塔山,变成了戏剧性的焦点。

朱诺在太阳照射在木卫一表面的帮助下发现了这座山,太阳在木卫一表面产生了戏剧性的阴影,露出了一个非常尖锐的山峰。

“我们使用科学数据来了解阴影并测量距离,”博尔顿说。“这可能不是完全正确的,但如果你去那里,这就是它的样子。我们称它为尖塔山,因为它的边缘非常陡峭,它可能是伊俄版的马特洪峰。”

博尔顿说,尽管木卫一上岩浆的温度高达数千度,但月球表面可能是零下148华氏度(零下100摄氏度)。

他说:“当火山喷发时,岩浆会立即冻结,可能会形成含硫的雪。”

作为一名户外运动爱好者,博尔顿开玩笑说,木卫一的尖塔山应该成为太阳系的滑雪和单板滑雪目的地之一。

与此同时,洛基帕特拉是另一个极端冷热的地方。博尔顿说,虽然熔岩湖本身可能很热,但岛屿的顶部可能很冷,湖的边缘也可能有一层冷的地壳。

任务小组使用朱诺号的微波辐射仪绘制了木卫一表面的地图,显示了它是多么的光滑。

根据4月18日发表在《科学》杂志上的另一个研究小组的一项新研究,地形缺乏等高线,因为木卫一的火山活动非常活跃,熔岩不断地重新浮出水面,从而抹去了表面的陨石坑。

研究小组还利用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列望远镜观测木卫一大气中的气体。研究人员发现了富含硫和氯的证据,这表明木卫一可能在过去40亿年的大部分或全部历史中都有火山活动,并释放了这些气体。

揭示木卫一的奥秘

木卫一是由伽利略于1610年首次发现的,它只比我们的月球稍大一点,但它与太阳系的其他任何地方都不同。

这颗岩石卫星的表面覆盖着数百座火山,与《星球大战》电影中虚构的火山行星穆斯塔法及其熔岩河相比较。

据美国宇航局称,科学家们已经观察到木卫一上强大的火山喷出的熔岩喷泉高达数十英里,甚至可以用地球上的大型望远镜看到。

月亮的名字来自一个希腊神话,在宙斯和他的妻子赫拉的婚姻纠纷中,一个凡人的女人变成了一头牛。这个名字很合适,因为木卫一一直处于拔河状态,受到木星及其大卫星木卫二和木卫三的巨大引力的牵引。

这三颗行星对木卫一的引力如此之大,以至于木卫一的表面上下起伏了330英尺(100米),就像地球上的涨潮和退潮一样——但这是在坚实的地面上发生的,而不是在海洋里。博尔顿说,他经常把木卫一称为“木星受折磨的卫星”,因为它经常遇到凶猛的力量。

木星、木卫二和木卫三施加在木卫一上的力导致木卫一表面面临着巨大的热量,这就是为什么这颗卫星的地下仍然像液态岩石一样。研究人员认为,液态岩石要么是由熔融硫构成,要么是硅酸盐岩石,火山爆发有助于减轻月球的重力压力。

木卫一已经被多个航天器研究过,包括20世纪70年代的先锋号和旅行者号探测器,以及20世纪90年代的伽利略号航天器。现在,朱诺号的发现正在帮助科学家们前所未有地了解月球火山活动背后的力量。