NASA朱诺号任务发现木卫一上迄今为止最强烈的火山活动

美国宇航局朱诺号任务的科学家在木星卫星木卫一的南半球发现了一个火山热点。这个热点不仅比地球的苏必利尔湖还要大，而且它喷发的能量是全世界所有发电厂总能量的六倍。这一巨大特征的发现得益于朱诺号的木星红外极光测绘仪 (JIRAM)，该仪器由意大利航天局提供。

2024年12月27日，NASA的朱诺号（Juno）上的JIRAM红外成像仪在飞越木卫二时拍摄了这张图，图中可以看到木卫二南极右侧有一个巨大的热点--比地球上的苏必利尔湖还要大。

“在朱诺号的长期任务中，朱诺号曾两次近距离飞越木卫一，”任务首席研究员、圣安东尼奥西南研究所的斯科特·博尔顿说。“虽然每次飞越都提供了超出我们预期的有关这颗饱受折磨的卫星的数据，但这次最新——也是更远的——飞越的数据确实让我们大吃一惊。这是我们太阳系中火山最多的星球上有史以来最强大的火山事件——所以这真的说明了一些东西。”

木卫一的大小与月球相当，距离这颗巨大的气态巨星非常近，其椭圆轨道每 42.5 小时绕木星旋转一圈。随着距离的变化，木星的引力也会发生变化，导致木星受到无情的挤压。结果：摩擦生热产生的巨大能量融化了木卫一内部的部分区域，导致表面遍布约 400 座火山，向大气中喷出看似无穷无尽的熔岩柱和火山灰。

JIRAM 的设计目的是捕捉从木星深处发出的红外光（人眼无法看见），它探测这颗气态巨行星的天气层，可观测到云层下方 30 至 45 英里（50 至 70 公里）的深度。但自从 NASA 延长朱诺号的任务以来，该团队还使用该仪器研究了木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。

美国宇航局朱诺号上的朱诺相机拍摄的木卫一照片显示，木卫一南极附近出现了明显可见的表面变化（箭头所示）。这些变化发生在第 66 和第 68 个近木点之间，即朱诺号在轨道上最接近木星的点。

在延长任务期间，朱诺号的轨道每隔一次绕行木卫一一次，每次都飞越木卫一的同一部分。此前，该航天器曾于2023 年 12 月和2024 年 2 月近距离飞越木卫一，距离其表面约 930 英里（1500 公里）。最近一次飞越发生在 2024 年 12 月 27 日，当时航天器距离月球约 46200 英里（74400 公里），红外仪器对准木卫一的南半球。

“JIRAM 探测到木卫一南半球的一次极红外辐射事件——一个巨大的热点——其强度之大，以至于探测器饱和，”朱诺号联合研究员、罗马国家天体物理研究所的亚历山德罗·穆拉 (Alessandro Mura) 说道。“然而，我们有证据表明，我们探测到的实际上是几个间距很近的热点，它们同时发射，暗示着地下存在一个巨大的岩浆室系统。数据表明，这是木卫一有史以来最强烈的火山喷发。”

JIRAM 科学团队估计，这个尚未命名的地貌面积达 40000 平方英里（100000 平方公里）。之前的记录保持者是木卫一的洛基火山口，这是一个面积约 7700 平方英里（20000 平方公里）的熔岩湖。新热点辐射的总功率值远高于 80 万亿瓦。

该任务的 JunoCam 可见光相机也捕捉到了这一特征。研究小组将 JunoCam 相机之前两次飞越木卫一时拍摄的图像与该仪器在 12 月 27 日拍摄的图像进行了比较。虽然这些最新图像的分辨率较低，因为朱诺号距离较远，但新发现的热点周围表面颜色的相对变化是显而易见的。行星科学界认为，木卫一表面的这种变化与热点和火山活动有关。

这种规模的火山喷发很可能留下长久的痕迹。木卫一上的其他大型火山喷发形成了各种各样的特征，例如火山碎屑沉积物（火山喷出的岩石碎片）、可能由裂缝形成的小型熔岩流以及富含硫和二氧化硫的火山柱沉积物。

朱诺号将于 3 月 3 日飞越木卫一，距离更远，届时它将再次观察热点并寻找地貌变化。地球上也有可能对月球的这一区域进行观测。

“虽然见证改写记录的事件总是一件很棒的事情，但这个新的热点可能发挥更大的作用，”博尔顿说。“这个有趣的特征不仅可以提高我们对木卫一火山活动的了解，还可以提高我们对其他星球火山活动的了解。”

美国宇航局喷气推进实验室是加州理工学院位于加利福尼亚州帕萨迪纳的一个部门，负责管理朱诺号任务，首席研究员是圣安东尼奥西南研究所的斯科特·博尔顿。朱诺号是 NASA 新前沿计划的一部分，该计划由位于阿拉巴马州亨茨维尔的 NASA 马歇尔太空飞行中心负责管理，由该机构位于华盛顿的科学任务理事会负责。意大利航天局 (ASI) 资助了木星红外极光测绘仪。丹佛的洛克希德马丁航天公司建造并运营了这艘航天器。美国各地的其他机构为朱诺号提供了其他几种科学仪器。