美国宇航局解决44年老的为什么木星的埃欧是如此火山上活动活跃的秘密

(2024-12-18 16:09:53)

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published 18 hours ago

埃欧是我们太阳系中火山上活动最活跃的世界。现在，美国宇航局的科学家们已经揭示了如何以及为什么。

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木星的卫星埃欧是我们太阳系中最火山上活跃的星球。但这种活动的原因已经留下天文学家挠头。 (Image credit: Image data: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS; Image processing by Gerald Eichstädt)

按照新的研究，美国宇航局的科学家已经揭示了我们太阳系中最火山体的秘密。这一发现解决一个44年老的为什么和如何木星的猛烈卫星埃欧变得火山上如此活跃的秘密。

按照美国宇航局，埃欧的直径比我们的月球略大，有一个为2237英里（3600公里）的直径，估计有400座火山。来自这些火山爆发的羽流能延伸进太空数英里，甚至当从地球上大型望远镜观望时能被看到。

1979年，那时美国宇航局喷气推进实验室的科学家琳达·莫拉比托在美国宇航局旅行者1号航天器拍摄的一张照片首次识别了这种急剧的火山活动。

圣安东尼奥西南研究所美国宇航局朱诺号宇宙飞船首席研究员斯科特·博尔顿在一份声明中说，“自莫拉比托发现以来，行星科学家已经好奇火山如何被从地表下的熔岩喂养。有一个由白热岩浆组成的浅海鼓动这些火山还是它们的来源更局部化？”

朱诺号宇宙飞船于2011年被发射来研究木星及环绕它的卫星，在2023年和2024年做出了两次非常接近埃欧飞越，走近它的冒泡表面930英里（1500公里）以内。博尔顿说，“我们从朱诺号的两次非常近距离飞越的数据知道可以给我们一些这颗饱受折磨的卫星实际上如何工作的洞察”。

在这些走近期间，航天器收集了允许科学家来测量埃欧的引力的数据。

埃欧在一个平均距离为262000英里（422000公里）靠近环绕木星，每42.5小时完成它的一次椭圆周期。由于它的轨道的形状，卫星到它的母星的距离变化，木星的引力拉力也如此。这意味着卫星在一个被叫潮汐弯曲的过程中像应力球一样被挤压和释放。

博尔顿说，“这种恒定的弯曲创造巨大的能量（以热的形式），这字面上融化埃欧内部的部分”。

过去，人们认为因为这种弯曲埃欧的内部可能对一个巨大的岩浆海洋是家园，在它的整个表面之下延伸，就像一层提拉米苏一样。然而由博尔顿领导的研究于12月12日发表在《自然》杂志上，提示不是这种情况。

博尔顿说，“如果埃欧有一个全球性的岩浆海洋，我们知道它的潮汐变形签名将比一个更坚硬、大部分是固体的内部远更大”。