摘要：木星的卫星木卫一是我们太阳系中火山活动最活跃的世界。但这种活动的原因让天文学家们摸不着头脑。 （图片来源：图像数据：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS;图像处理：Gerald Eichstädt）

木卫一是我们太阳系中火山活动最活跃的世界。现在，NASA 的科学家们已经揭示了如何以及为什么。

木星的卫星木卫一是我们太阳系中火山活动最活跃的世界。但这种活动的原因让天文学家们摸不着头脑。 （图片来源：图像数据：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS;图像处理：Gerald Eichstädt）

根据新的研究，美国宇航局的科学家们揭示了我们太阳系中火山最强的天体的秘密。这一发现解开了一个长达 44 年的谜团，即木星的猛烈卫星木卫一为什么以及如何变得如此活跃。

据美国宇航局称，木卫一仅比我们的月球略大，直径为 2,237 英里（3,600 公里），估计有 400 座火山。这些火山喷发的羽流可以延伸到数英里外的太空中，甚至可以通过大型望远镜从地球上看到。

1979 年，科学家琳达·莫拉比托 （Linda Morabito） 首次发现了这种戏剧性的火山活动，当时她在美国宇航局的喷气推进实验室 （Jet Propulsion-Laboratory） 在美国宇航局的旅行者 1 号宇宙飞船拍摄的图像中。

“自从莫拉比托被发现以来，行星科学家们一直想知道这些火山是如何从地表下的熔岩中汲取营养的，”圣安东尼奥西南研究所（Southwest Research Institute）的美国宇航局朱诺号（Juno）飞船首席研究员斯科特·博尔顿（Scott Bolton）在一份声明中说。“是有一片白热的岩浆浅海为火山提供燃料，还是它们的来源更本地化？”

朱诺号航天器于 2011 年发射，用于研究木星和围绕木星运行的卫星，在 2023 年和 2024 年两次非常近距离地飞越木卫一，接近其冒泡表面 930 英里（1,500 公里）的范围内。博尔顿说：“我们知道，来自朱诺号两次非常近距离的飞越的数据可以让我们了解这颗饱受折磨的卫星实际上是如何运作的。

在这些方法中，航天器收集了数据，使科学家能够测量木卫一的引力。

木卫一以 262,000 英里（422,000 公里）的平均距离靠近木星运行，每 42.5 小时完成一次椭圆循环。由于它的轨道形状，月球与其母行星的距离会有所不同，木星的引力也会发生变化。这意味着月球在一个称为潮汐弯曲的过程中像压力球一样不断被挤压和释放。

“这种不断的弯曲产生了巨大的能量 [以热量的形式]，这实际上融化了木卫一内部的一部分，”博尔顿说。

过去，人们认为，由于这种弯曲，木卫一的内部可能是一个巨大的岩浆海洋的所在地，像一层提拉米苏一样延伸到其整个表面之下。然而，博尔顿于 12 月 12 日发表在《自然》杂志上的研究表明，情况并非如此。

博尔顿说：“如果木卫一有一个全球性的岩浆海洋，我们知道它的潮汐变形特征会比更坚硬、大部分是固体的内部大得多。

相反，该团队的数据表明，木星的火山卫星内部大部分是实心的，木卫一的每座火山都有自己的翻腾岩浆地下室。

“朱诺号发现潮汐力并不总是形成全球岩浆海洋，这不仅仅是促使我们重新思考我们对木卫一内部的了解，”该研究的主要作者、朱诺号的共同研究员、美国宇航局喷气推进实验室太阳系动力学小组的主管瑞安·帕克在声明中说。

研究结果对木星的卫星木卫二和土星的卫星土卫二，以及我们太阳系以外的系外行星都有影响。“我们的新发现提供了一个机会，让我们重新思考我们对行星形成和演化的了解，”Park 说。

来源：小丁的科学讲堂