密切關注:木星朱庇特的衛星要噴火啦!

2021-01-09 天文在線

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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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