位於木星衛星上最大的火山可能即將爆發，科學家正密切關注

2020-08-09 天文在線

位於木星的衛星lo上最大的火山可能即將噴發。

通過幾十年的觀測，人們已找出該火山的活動周期，根據其以往的表現來判斷，下一次噴發隨時可能發生。

潛在的爆發，－或者不爆發－都可以幫助我們更好的了解這座火山以及這顆名叫lo的衛星，它是太陽系中火山活動最頻繁之所在。

這座巨大的火山名叫Loki，人們起初發現它的噴發周期約為540天。這一結果源自1988至2000年間的觀察，在2002年，行星科學研究所的物理學家兼行星科學家Julie Rathbun在論文中描述了該觀察結果。

噴發開始時Loki會變的明亮，持續大約230天後再暗下來。然後這個周期會反覆出現。這一過程一直有規律的持續,直到2001年才停止。

在之後的2013年，Loki開啟了新一輪的噴發，但這一次的周期從之前的540天小幅縮短至475天。自此，其噴發周期就一直保持在475天。

Rathbun認為：「如果這一情況持續，Loki應該會在2019年9月噴發」。「我們上一次就成功地預測了它的噴發時間，即2018年5月」。

Rathbun和她的團隊對Loki的解釋如下：位於火山口低洼地的一片熔巖湖，寬200公裡（124英裡），當湖表面冷卻的熔巖外殼因重力搖搖欲墜後掉入湖中時，整個熔巖湖會 「劇烈翻騰」，之後會有更多的新鮮的巖漿湧入湖中。

上述情景在2017年的觀測中被證實，觀測可見大波巖漿緩緩地流淌穿過火山口，這一過程可持續230天。

這座火山為何在2001至2013年間暫停噴發尚未可知，不過有一種可能成立的說法是巖漿中揮發物含量發生改變，從而影響到巖漿與其外殼的密度。即使是很小的改變都可能使巖漿外殼下沉所需時間產生巨大變化。

上一次噴發始於2018年5月23日至6月6日之間的某一天，也就是說為期475天的空窗期在9月9-24日之間結束，噴發可能已經開始了。

Rathbun認為，「火山活動太複雜因此很難預測。火山噴發會受到很多因素的影響，包括熔巖供給的速度，熔巖的構成－特別是巖漿中的氣泡的出現，火山所在地巖石的類型，巖石的斷裂情況以及其他因素」。

「我們之所以可能對Loki的噴發作出預測，是因為它太巨大了。由於體積碩大，它的噴發主要取決於其基本的物理狀況，那些會對小型火山噴發產生作用的複雜因素可能對Loki影響不大」。

Loki 火山口是位於木星的衛星Io上最大的火山窪地，其直徑為202千米（126英裡）。它包含一個活躍的熔巖湖,湖中包裹熔巖的外殼偶爾會坍塌。熔巖湖的活躍程度類似地球上以超快速蔓延的的中央海嶺。「旅行者一號」攜帶的紅外幹涉光譜儀和輻射計（IRIS）對Loki火山口噴發的熱量進行了溫度測量，其結果與噴硫火山釋放熱量的情況一致。

衛星Io上的像Loki這樣的熔巖湖都是一些部分盛滿熔巖的窪地，熔巖外覆蓋著一層薄薄的固體外殼。 這些熔巖湖直通地下的巖漿源。對Io上幾個熔巖湖產生的熱射效應的觀察表明Loki火山口邊緣有的熾熱的巖漿，這是由於包裹熔巖的外殼沿著火山口破裂開了。久而久之，由於固化的熔巖密度大於其下方仍為液態的熔巖，熔巖的固體外殼會掉落，導致火山熱射效應增強。

這種情況在Loki 火山口這樣的地方偶有發生。熔巖的固體外殼掉落時，Loki噴射出的熱度會達到熔巖外殼穩定時的10倍。在火山噴發時，一大波掉落的熔巖外殼會以每天1千米（0.6英裡）的速度湧出並穿過火山口，直至整個熔巖湖重新被固體外殼覆蓋。當新的外殼冷卻，厚度增加到無法漂浮在液體熔巖上時，另一場噴發就開始了。

作者: MICHELLE STARR

FY: sissimine

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