木卫一上的奇观（再报道）

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翻译：王启儒

校对：牧夫天文校对组

后期：胡永葳

责任编辑：王启儒

原文链接： https://www.sciencedaily.com/releases/2024/04/240411165905.htm

美国宇航局的朱诺号在最近的两次飞越任务距离木卫一表面不到1500公里。这个距离足够近，以至于天文学家们从回传的影像资料中获取到表面新的细节。朱诺号不仅捕捉到了火山活动，还创建了视觉动画，以展示木卫一200公里长的熔岩湖在近距离下会是什么样子。熔岩湖的中心有一些岛屿，湖面光滑如玻璃，如同黑曜石。

朱诺号首席研究员斯科特·博尔顿（Scott Bolton）在奥地利维也纳举行的欧洲科学联合会（EGU）上表示：“木卫一上布满了火山，通过将相机对准这些活火山，我们发现熔岩已经没过大部分的山体，仅有一小部分岛屿露了出来，在岛屿的周围是像黑曜石玻璃一样光滑、明亮的熔岩湖。”

根据朱诺号回传的数据模拟出的艺术概念图。

Credit: NASA

想象一下，如果您能站在这个湖边，首先这本身就是一个令人惊叹的景色，但随后，你抬头看到巨大的木星在头顶的天空中若隐若现（回想一下《流浪地球》的场景，与那类似）。朱诺号分别于2023年12月和2024年2月两次近距离飞越木卫一。其上搭载的朱诺相机拍摄的图像包括木卫一北纬的第一张特写图像。毫无疑问，木卫一看起来像一块披萨——这同样是自1979年3月旅行者1号飞越木星以来我们第一次获取木卫一的高清图片。斑驳多彩的表面来自火山活动，随处可见的是数百个火山喷口。地表的火山羽流和熔岩流呈现出各种颜色：红色、黄色、橙色和黑色。部分熔岩“河”甚至能绵延数百公里。

天文学家还在木卫一上发现了奇观，这是一座被昵称为“尖塔”的尖顶山。不仅是鬼斧神工的样貌，其高度更是达到了夸张的7000米。很难理解是什么样的火山活动能够创造出如此叹为观止的地貌。

木星四大卫星轨道概念图（下图从左到右依次为木卫一、木卫二、木卫三、木卫四）。

Credit: James Tuttle Keane

说到火山活动，最近的两篇论文指出：木卫一的火山活动早在太阳系诞生起就一直进行着，所有火山活动都是由在潮汐作用下驱动的。木卫一与木星的另外两颗大卫星——木卫二和木卫三处于轨道共振状态。“木卫三每绕木星一周，木卫二绕木卫二周，木卫一绕四周。

然而，大家并不知道这种共振已经发生了多久，也不知道我们今天观察到的情况是否是木星系统中的常态。而造成这种困惑的原因在于火山活动不断更新木卫一的表面，几乎没有留下过去的痕迹。

来自加州理工学院和GNS科学公司的团队使用阿塔卡马大型毫米[/亚毫米]波阵 (ALMA) 观察木卫一大气中的含硫气体。硫的同位素被用作木卫一潮汐加热的示踪剂，因为硫元素通过火山作用释放出来，在大气中进行处理，然后再循环到地幔中。此外，一些硫元素会流失到太空中，并在木星强有力的磁场下绕着它旋转，甚至不断撞击木卫一的大气层。

旅行者1号拍摄的木卫一。

Credit: NASA

事实证明，逃逸的硫的同位素远比渗到地下的要多得多，正因为如此，随着时间的推移，木卫一上残留的硫的同位素变得越来越多，而这又与火山活动发生的时间存在关联。研究小组发现，木卫一上的潮汐作用至少发生了数十亿年。

其在《科学》杂志上发表的论文中写道：木卫一的挥发性化学元素（包括硫和氯），它们的同位素组成反映了天体质量损失的历史，进一步讲，对应的是木卫一的演化历程。这些结果表明，木卫一在其历史的大部分时间一直处于火山活动状态。

朱诺号将继续拜访木星及其卫星，5月12日会是它第61次飞越木星，同时朱诺号回传的影像资料全部公之于众，感兴趣的爱好者可以在其官网查阅下载。

——The End——

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牧夫

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