問:「木衛一」是最大、最靠近木星的衛星嗎?軌道是怎麼樣的?

2021-01-19 國家空間科學中心


問：「木衛一」是最大、最靠近木星的衛星嗎？軌道是怎麼樣的？


國慶前，美國航空航天局（NASA）的朱諾號探測器（Juno）曾進行過一次木星飛掠的任務，並發回了一些有趣的圖像：木星的大氣表面上有一個清晰的圓形陰影，如下圖所示。

 

             

朱諾號探測器（Juno）拍攝到的、有陰影的木星圖像

（來源：https://cms.qz.com/wp-content/uploads/2019/09/20190917_io-shadow-jupiter-pj22.jpg?quality=75&strip=all&w=940&h=396&crop=1）

 

這個陰影是什麼？科學家解釋，是木星衛星「木衛一」的影子。與地球上發生月食時模糊的陰影比起來，這個木衛一的影子可以說是非常清楚、非常尖銳，仿佛是摳出來的一個黑洞一樣。NASA的軟體工程師 Kevin Gill也在社交媒體分享了一張處理過的木衛一陰影圖片，圖中「黑洞」的存在也讓木星大氣瑰麗的圖案更加突出。


天體物理學家Katie Mack則在社交媒體上用動圖和簡短的文字評論木衛一在木星上投下的陰影比地球上的月球清晰：「木衛一如此之大，如此之近，以至於它不僅擋住了太陽（從木星的角度來看，它看起來是太陽的四倍大），而且它如此之近，以至於它的半影（陰影模糊的外緣）非常薄。」

 

NASA軟體工程師Kevin Gill在社交媒體分享的陰影圖片

（來源：https://pbs.twimg.com/media/EEtI93qVUAAhWiN.jpg）

 

木衛一(Jupiter I)的名字是Io，常翻譯為「伊奧」、「伊俄」、「艾奧」，正確的讀法近似是「艾歐」（/ˈaɪ.oʊ/）。木衛一是一顆看上去表面五顏六色的星球，是太陽系最大的行星——木星的衛星之一。它是由著名學者伽利略發現的。木衛一的第一份觀測報告是伽利略在1610年1月7日提出的，並且它和其他幾顆由伽利略發現的衛星的觀測被發表在伽利略於1610年3月出版的報告中，故而它們也被稱為「伽利略衛星」。「艾奧」這個名字來自希臘/羅馬神話中宙斯/朱庇特的情人之一，而木星在西方正是以宙斯/朱庇特（Jupiter）命名的。


問題


「木衛一」這顆木星的衛星得到了「一號」的命名，並且也確實被說成是很大、（距離木星）很近。那麼問題來了，「木衛一」是最大、最靠近木星的衛星嗎？它的軌道是怎麼樣的？

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    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。
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    說到巨大的木星， 透過小型望遠鏡或雙筒望遠鏡觀察木星，你會發現時間就是一切。木星的衛星一直在移動著，幾乎無論何時你去觀察，你至少能看到一顆衛星。木星的4個最大的衛星被稱為伽利略衛星，它們分別是歐羅巴，卡利斯託，嘉裡美及伊奧。但你能一一對應嗎？你怎麼知道你看到的是什麼？
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    據俄羅斯衛星通訊社sputniknews報導，木衛一是木星最大最特殊的衛星之一，其火山活躍程度甚至超過地球。木衛一有層稀薄冰冷的大氣層，主要成分是二氧化硫。天文學家最近才知道它是如何形成的。加州大學伯克利分校專家的一項新發現表明，陽光和火山所起的作用是相同的。
  • 太陽系中最大的衛星:木衛三
    它與木衛二及木衛一保持著1:2:4的軌道共振關係。木衛三是太陽系中最大的衛星，直徑約5262公裡成為太陽系中最大的衛星，比水星還大。由冰雪層包圍著巖石核組成的。木衛三有很多隕擊坑，也有「海」，高地和冰峰，暗地貌區更多。 木衛三主要由矽酸鹽巖石和冰體構成，星體分層明顯，擁有一個富鐵的、流動性的內核。體積大於水星，是太陽系中已知的唯一擁有磁圈的衛星。
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  • 木星系統的四大天王——伽利略衛星
    木衛一是太陽系中排名第四體積最大的衛星。它表面有400多座活火山。木衛一也是太陽系中表面火山活動最活躍的星體，它表面火山噴發高達300多公裡。從木衛一上觀察木星木衛一的火山噴發和熔巖流動，在其表面形成一層黃，紅，白，黑，綠混合的硫化物。
  • 太陽系最大行星「木星」的真實樣貌
    大紅斑和木衛一：這張照片是美國宇航局卡西尼號在2000年12月1日拍攝的。照片詳細展示了木星上的大紅斑，它有點類似於地球上的颶風。這顆氣體巨星非常巨大，完全能夠裝下三顆地球。朱諾號：朱諾號任務將是美國宇航局探索這顆星球的下一階段任務。
  • 太陽系最大的衛星是？
    木衛一裝載著活火山，木衛二上有一個隱藏的海洋，可能藏有外星生命，木衛三的體積相當於火星的三分之二，是整個太陽系中最大的衛星。木衛四具有太陽系形成時期最古老的表面物質。這四個最大的木星衛星被稱為伽利略衛星（因為是伽利略發現的）。
  • 在太陽系中,木星擁有的衛星數量最多
    ，它還有太陽系中最大的衛星系統。人們將木衛五群組和伽利略衛星統稱為規則衛星，這是因為它們都環繞木星軌道的運動方向與木星的自轉方向相同，並且都在大致相同的平面上。外層的不規則衛星，是木星自形成以來依靠引力俘獲的小天體。