首次觀測到:人間煉獄木衛一的毒氣來源,它是如何變成這副鬼樣的

2020-10-25 地球小講堂

最近,天文學家通過Jovian探測器這「眼睛」,首次探測到:圍繞木星的衛星——木衛一的二氧化硫直接來源。硫磺,以熾熱氣體的形態,從火山的裂縫噴出,然後因夜幕的冰冷而最終凝固於星球地表,讓木衛一呈現出詭異的黃橙色調!

作為眾所周知的人間煉獄,木衛一的糟糕環境,或許大家早有耳聞。星球表面,到處都是硫化物,薄薄的大氣主要是有毒氣體「二氧化硫」為主。一到白天,除了暴曬於陽光底下、沒有大氣的遮擋隔熱,再加上400多座活火山頻繁噴發,更造就了遍地都是液態的硫填滿的湖泊、長達200多公裡的冒著熱泡的熔巖湖,地震、強輻射,讓他成為了名副其實的地獄之地。可一到晚上,特別是每隔42個小時就會出現的「日食」期,它又瞬間掉落零下100攝氏度以下,就連大氣層都會凍得結霜並坍縮。如此冰火兩重天之地,難怪人們從來不認為它能誕生生命。

不過,也恰哈因為這樣冰火兩重天的獨特氣候環境,讓天文學家們,通過Jovian探測器最新掃描的無線電圖像,明確有關木衛一有毒氣體來源的證據。讓過去天文物理學家的猜測,提供了最有力的證據鏈。

因木衛一稀薄的大氣層及其表面,都充滿了二氧化硫,可到底有多少是直接來源於火上,又有多少是通過陽光的加熱而直接升華到大氣,過去一直很難量化這一點。而這次,科學家們巧妙地借用了日食期這漆黑的夜裡,智利的阿塔卡馬大型陣列(ALMA) 望遠鏡,再加上Jovian探測器,聯手通過無線電波,對木衛一進行繪測。因為,此時木衛一的溫度,肯定是低於二氧化硫的冰點之下了。所有大氣中所測到的二氧化硫,實際都是活躍的火山噴發補充的新毒氣。

而等待太陽重新露臉的時候,地面冰凍的二氧化硫會重新升華回大氣層,這個過程往往只需10分鐘,就完成了!所以,在此之前,天文學家們必須爭分奪秒。而通過在 ALMA 圖像中,研究小組首次獲得了:能清楚地辨認出火山噴發的二氧化硫和一氧化硫的證據。並且,在在沒有二氧化硫或一氧化物的火山地區,他們還發現了其他東西-氯化鉀,另一種火山氣體。這也表明,木衛一地表之下的火山熔巖庫,並不是打通的,地表之下的結構,或許會潛藏著有趣的東西。

根據觀測的圖像與數據資料,研究小組也終於確定了目前木衛一的大氣層裡的二氧化硫,將近有30%~50%是直接來源於火山的噴發。而且,這是一個動態的平衡期,為啥木衛一的大氣如此稀薄,很大程度上,是因為它是一個不斷漏氣的星球,在木星及其磁場的複雜影響之下,這些氣體會大約以每秒約1噸的速度洩漏出去,形成一個巨大的等離子體環,環繞木星運行。

這也解釋了木衛一,為何會成為今天這副——人不人鬼不鬼的樣子!特別是在木星誕生的早期,高溫炙烤之下,估計就把木衛一原有的水分榨得一乾二淨。然後,強大的引力,再加上木星的其他衛星,木衛二、木衛三這兩個親兄弟也不是省油的燈,處於三大引力漩渦的結果就讓木衛一不斷被拉扯。而不同方向的引力時強時弱,造就了木衛一「潮汐加熱」特別過程,地殼地下也變得格外活躍與不安分。

400多座活火山,或就是因此而成,如今它也算是太陽系裡火山最活躍的星球了,幾乎每隔一段時間就噴發一次,不斷被蹂躪,大氣和地表環境能好才怪呢!

相關焦點

  • 星空中的煉獄——木衛一
    沒錯,著就是對煉獄的描寫。總以為煉獄存在與人類的想像之中,並沒有真實存在的地方。然而隨著人類對星空的探索,發現了一顆如煉獄般的星球,那就是木衛一。木衛一是太陽系中火山活動最活躍的星球,它的表面覆蓋著成百上千座活火山,還有眾多熔巖湖,其中最大的熔巖湖名為洛基火山口,直徑超過了200公裡,它相當於地球上任何熔巖湖面積的100萬倍。 四處流竄的熔巖流,不斷侵襲著木衛一的表面。
  • 木衛一號稱太陽系最恐怖的星球,它的表面到底有多麼可怕?
    木衛一表面的溫度是非常高的,站在木衛星在太陽系的位置,它受到的太陽輻射是遠遠無法跟水星和金星相比,那麼它表面如此熾熱的溫度,就不可能是來自於太陽的輻射,那麼是什麼原因導致它成為了一個煉獄世界?旅行者號宇宙飛船約在20幾年前掠過木星附近時,觀測到木衛一的表面有非常活躍的火山活動,地面科學家持續監測木衛一,結果發現它是太陽系中火山活動最頻繁的天體。後來「伽利略」號宇宙飛船發現木衛一表面的火山熱點溫度高達攝氏1610度左右,相較之下,地球上的火山(如夏威夷的幾勞亞火山等)只有攝氏1000度左右。
  • 木衛一上的火山噴發,是如何影響大氣的?
    sciencedaily.com網站當地時間10月21日報導,阿塔卡瑪大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)發回的最新無線電圖像首次展示了火山活動對木星衛星木衛一的直接影響。相關研究成果刊登於《行星科學雜誌》中。
  • 火山噴發對木衛一的「貢獻」
    木衛一是太陽系中火山最活躍的衛星,它擁有400多座活火山。火山噴出的含硫氣體在木衛一表面凝結,使它呈現黃、白、橙等斑斕的色彩。木衛一的大氣雖然非常稀薄(大約是地球大氣層的10億分之一),但卻為人類了解衛星的火山活動、內部構造以及地殼下方情況提供了一扇「窗戶」。
  • 木衛一,木星的火山衛星
    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。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)。
  • 木衛一,木星的火山衛星
    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,太陽系中地質活動最活躍的天體,它到底有什麼?
    圖:木衛一 based on NASA images艾歐每1.76天繞木星軌道一次。 因為它離木星太近了,所以它被潮汐牢牢「鎖著」。 這意味著它的一天與它的自轉周期一樣長,木衛一的一天也就因此相當於1.76個地球上的一天。圖:木衛一的旋轉軌道木衛一的歷史 艾歐(Io)是伽利略(Galileo)在1610年發現的木星四顆衛星之一。
  • 人間是否真是一場煉獄?
    「人間已是一場煉獄,我不哭我已沒有尊嚴…」聽著這撕心裂肺的嘶吼,不禁心潮翻湧,一朝朝一暮暮晃如煙雲飄過心頭。掙勝之心人皆有之,必竟世界不是誰的囊中之物,豈可與其欲求。國人之陋習,自古害人非淺,《醜陋的中國人》如今讀來仍歷歷在目。
  • 地球最初的樣子堪比人間煉獄,地球46億年前是熾熱的巖漿球
    地球最初的樣子堪比人間煉獄,地球46億年前是熾熱的巖漿球。要知道,地球最初的樣子絕對沒有如今這麼美好,如果現在的地球是天堂,那地球46億年前的樣子應該就是煉獄了。地球在成形之後是一顆熾熱的巖漿球,整個地球表面都被火焰以及熔巖覆蓋。在過了2億年後,地球上開始降雨,最後整個地表都被淹沒在海洋之中。
  • 木衛一去年兩周內發生3次大規模火山噴發
    這讓科學家們開始思考,類似這樣的爆發事件,其發生的頻率是否可能要比我們原先設想的更加頻繁。這樣的爆發會將星體表面的物質拋射到數百公裡的太空之中。  艾姆克·帕特(Imke de Pater)是美國加州大學伯克利分校天文學教授,也是描述這一系列爆發事件其中一篇論文的第一作者。
  • ALMA探測到木衛一大氣層中火山活動的直接證據
    來自阿塔卡馬大毫米/亞毫米波陣列(ALMA)的新射電圖像首次顯示了木衛一上火山活動的直接證據。木衛一的大氣層極薄,據說比地球大氣層薄10億倍左右。儘管大氣層極度稀薄,但大氣層可以提供一個窗口,讓我們了解其內部及其地殼下的情況。木衛一表面有400多座活火山 噴出的硫磺氣體使木衛一在氣體凍結時呈現黃白橙紅的顏色。它是太陽系中火山最活躍的衛星。
  • ALMA的新射電圖像首次顯示木衛一上火山活動的直接證據
    來自阿塔卡馬大毫米/亞毫米波陣列(ALMA)的新射電圖像首次顯示了木衛一上... 天文學家和研究人員正在認真研究的天體之一是木星的衛星木衛一。 來自阿塔卡馬大毫米/亞毫米波陣列(ALMA)的新射電圖像首次顯示了木衛一上火山活動的直接證據。木衛一的大氣層極薄,據說比地球大氣層薄10億倍左右。
  • 這種生物不僅能夠承受高溫,而且連毒氣也不怕,是生命界的奇蹟
    生命是由非生命物質起源而來,那麼非生命物質又是如何演化出生命的?這是科學界一直想要搞清楚的一件事。只不過,有關生命起源以及演化的謎團,想要真正破解,人類還需要更加漫長的時間。在此之前,我們要將地球所有生命的奧秘都揭開,相信很多朋友都知道,生命想要生存都需要一個比較適宜的環境。
  • 美國旅行者號,在距離地球218億公裡下,拍到「木衛一」驚人畫面
    在1979年3月5日飛掠木星系統時的發現,旅行者一號傳回的照片中,木衛一艾奧的火山正在噴發中,艾奧是最靠近木星的一顆衛星,直徑3642千米,比月亮還要大一些,伽利略在發明望遠鏡後第二個觀測目標就是木星系統,它是四顆伽利略衛星之一,當這些照片通過旅行者一號探測器3.7米的高增益天線傳回地球後,科學家發現了木衛一上很多奇怪現象。
  • 木衛一上400多座火山同時噴發,是何等的壯觀?
    木衛一是木星已知78顆衛星中第三大的衛星,木衛一是太陽系中除地球外唯一可以觀測到大規模火山活動的天體。木衛一內部熱量的來源與地球截然不同,這使得木衛一成為研究火山活動的一個獨特系統。AGU期刊《地球物理研究快報》上發表的一項新研究發現,木衛一最強大、持續時間最長的火山洛基帕特拉(Loki Patera)亮度,與木衛一軌道上由木星其他衛星引起的輕微擾動時間尺度相似。
  • 木衛一上400多座火山同時噴發,是何等的壯觀?
    木衛一是木星已知78顆衛星中第三大的衛星,木衛一是太陽系中除地球外唯一可以觀測到大規模火山活動的天體。木衛一內部熱量的來源與地球截然不同,這使得木衛一成為研究火山活動的一個獨特系統。這項新研究分析了2013-2018年間夏威夷凱克和雙子座北望遠鏡對洛基·帕特拉271個夜晚的觀測結果,以及1987年以來的零星觀測結果。研究表明,更溫和的500天周期可能在合適時間尺度上發生作用,使巖漿移動,並在噴發時將其帶到木衛一表面。
  • 木星有多恐怖,看看它的衛星就知道了。木衛一的恐怖事實
    木衛一是木星的衛星之一。它是木星六個衛星中最近的一個。木衛一非常大,直徑3642公裡。木衛一是太陽系第四大衛星。同時,它也是太陽系中環境惡劣的衛星。因為整個木衛一行星被火山覆蓋,它們不僅噴出巖漿,而且使木衛一的表面溫度非常高。
  • 太陽系火山活動最活躍的行星—木衛一
    不同行星、衛星、小行星,顯示了不同於地球行星地質特點,保留了地球早期演化的重要參照記錄,其中,木衛一以活躍的火山活動而聞名。1979年至2006年期間, 木衛一上共觀測到13次類似規模的大型火山噴發。對木衛一的研究,極大地豐富了對地球早期巖漿洋的地質認識。
  • 木星面面觀:你所需要知道的離木星最近的大衛星-木衛一的二三事
    木星的衛星:「艾奧」——木衛一木星最大的四顆衛星,包括木衛一在內,即這張NASA的「卡西尼」號星際探測器拍攝的照片中,木星前方的金色小點綴,自它們在伽利略早期某次使用望遠鏡的天文觀測中被發現,就深深吸引著地球上的人們。
  • ins網紅半裸出鏡,這個國外「人間煉獄」為何變成了網紅打卡地?
    因為核輻射的影響,車諾比變成了「人間煉獄」。而又因為這部電視劇的大火它又成了一個網紅們的打卡地。到底怎麼回事?但是他們哪裡能想到這並不是一場普通的爆炸啊!而且風一吹,核輻射很快就擴散了開來。波蘭、德國、奧地利、瑞士等國家在這次核事故發生不久後就檢測到了高輻射劑量。世界就這樣被車諾比的核輻射給籠罩著。雖然無形、無色、無味,但它無處不在。