木衛一,木星的火山衛星

2020-11-18 騰訊網

探索太陽系就像剝洋蔥一樣。每剝開一層，就會有新的謎團需要探討，每一層都比前一層更令人迷惑。對於木星的衛星系統，尤其是它最大的四個衛星——木衛一、木衛二、木衛三和木衛四，也是如此。為了紀念其發現者，這些衛星被稱為伽利略衛星，它們的奇特景觀讓科學家們為此探索了好幾個世紀。

作為木星最內部的衛星，木衛一具有多重屬性。它是太陽系中第四大衛星，也是密度最高的衛星，同時也是最乾燥的天體。木衛一是太陽系四個有過火山活動的天體之一，它擁有400多座活火山，是地質活動最活躍的天體。

木衛一

發現和命名:

像其他伽利略衛星一樣，木衛一是由伽利略在1610年1月用他自己設計的望遠鏡觀測到的。當時，由於望遠鏡的解析度低，木衛一和木衛二難以區分，所以這兩顆衛星被記錄為一個單一的光點。但是第二天，它們就首次被分離為不同的天體。這項觀察結果在1610年3月首次發表在他的論文《星空使者》中。

1614年，德國天文學家西蒙·馬略在他的著作《木星的世界》中稱，他同時發現了這兩顆衛星。雖然伽利略首次發表了這個發現，但20世紀最終被採納的卻是馬略提出的名字(應約翰內斯·克卜勒的要求)。在此之前，根據伽利略的命名，木衛一被稱為木星I。

在費城富蘭克林學院的一個展覽上展示了伽利略的望遠鏡和他手寫的說明透鏡放大率的便條。

和其他的伽利略衛星一樣，伊奧也是以一位宙斯(希臘版的羅馬朱庇特)的情人的名字命名的。在神話中，她是阿爾戈斯女神赫拉的女祭司，赫拉克勒斯(Hercules)的祖先。衛星的名字通常會根據其特徵以神話中的人物和地點來命名，比如神話中的火神、火山、太陽和雷等。由於但丁的《地獄》裡的地方具有火山特徵，其中的人物和地方也會被用來命名。

尺寸、質量和軌道:

木衛一的平均半徑為1821.6 ± 0.5公裡，質量為8.93×1022千克，相當於地球半徑的0.286倍和質量的0.015倍。其繞木星運行的平均軌道距離(半長軸)為421700公裡(0.002819 AU)。它的運行有一個小的離心率(0.0041)，使得其軌道在近交點和遠交點之間距離分別為420,000千米(0.002807 AU)和423,400千米(0.002830 AU)。

木衛一(左下)、月球(左上)和地球的大小比較。資料來源:美國宇航局/噴氣推進實驗室/亞利桑那大學

作為伽利略衛星中最靠內的一顆，它也是木星外的第五個衛星，木衛一的軌道位於木衛十四和木衛二之間。像其他伽利略衛星和月球一樣，木衛一與公轉周期同步旋轉，幾乎始終保持一面朝向木星。木衛一環繞木星一周大概需要42.5小時，與木衛二和木衛三的平均軌道共振分別為2:1和4:1。這意味著它每繞木衛二轉一圈就繞木星轉兩圈，每繞木衛三轉一圈就繞木星轉四圈。這種共振有助於維持軌道偏心率(0.0041)，從而為其地質活動提供主要熱源。

相關知識

木衛一也稱為「艾奧」或「伊俄」，是木星的四顆伽利略衛星中最靠近木星的一顆衛星，直徑為3,642公裡，是太陽系第四大衛星。名字來自眾神之王宙斯的戀人之一：艾奧，祂是希拉的女祭司。 艾奧有400座的活火山，是太陽系中地質活動最活躍的天體。極端的地質活動是因為艾奧內部受到木星的牽引，造成潮汐摩擦產生的潮汐熱化所導致的結果。

作者: universetoday

FY: 趙潔

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