太陽系中地質活躍最頻繁的衛星,木星的附近到處都是它的「灰塵」

2020-12-03 宇宙探索百科

活躍的木衛一

在圍繞著木星旋轉的4顆衛星中,有一顆離它最近的、呈現美麗橙紅色的天體,它的表面還間雜著很少的淺黃色、白色和黑色,這就是木衛一。木衛一的體積比月球稍大一點兒,半徑為1815千米。它上面散布著活火山群,是我們太陽系中具有最熱、最活躍火山群的一個星體,1979年,「旅行者1」號探測器在途經木星時,「窺視」了木衛一,拍下了它的玉照。從它獲得的照片來看,木衛一上至少有8座活火山正在噴發:噝噝作響的火山口噴出高達400千米的熱氣流,裡面夾雜著氣體和塵埃,它們洶湧、噴吐、平息,再次洶湧,沒有止境,其噴射速度高達1600千米/小時,此景象宏偉,氣勢磅礴,堪稱太陽系中的一大奇觀。

但是,17年後,從1996年6月「伽利略」號木星探測器進入木星的軌道,再看木衛一時,卻看到隨著歲月的演進原來噴發的火山已經逐漸變得安靜了,只有1座火山噴溢的灰塵層尚未褪色,同時發現1座新的火山正在噴發。該火山源源不斷地噴發藍色火焰,噴射物騰空高達96千米。

早在2007年,「新視野」號探測器在飛往冥王星的途中,又造訪了木衛一,它通過其隨機攜帶的遠程觀測成像儀拍攝了一批高質量木星圖像,其中包括木衛一的玉照。從照片上可以清楚地看到木衛一上最活躍的「特瓦什卡爾」火山和它羽狀物中引人注目的纖細結構。同時也觀察到木衛一上正在噴發的「普羅米修斯」火山和「莫修巴」火山。

瞄準太空飛行器的子彈

天文學家們對這個藍色的氣流塔很感興趣,他們在研究這個塔時,卻發現正在飄落「雪花」的上方出現了意想不到的事情:在熱氣流的頂部,一些灰燼和塵埃應該旋轉和落下……可並不是這樣,它們抗拒著木衛一的拉力,不停地上升,而且不是緩慢地上升,是加速地上升,它們遠離木衛一,進入太空。這時,正在經過的太空飛船必須小心,正在向你們瞄準。

在太空飛行器飛行的歷史中,的確記載了木衛一灰塵擊中探測器的事件。1992年,繞太陽運行的「尤利西斯」號探測器曾在經過木星附近時,遭遇過木衛一這些逃逸火山灰的襲擊。早在2004年初「尤利西斯」太空船再次訪問木星,並且再次遇到灰塵的襲擊。但是,對於發射「尤利西斯」號的科學家來說,這並不是一件壞事,而是得到了意外的驚喜。因為,他們原本希望「尤利西斯」號遇到彗星或小行星,能夠得到它們遺留在太空中的漂流灰塵,沒想到卻獲得木衛一的火山灰流。這群火山灰流相當細密,就像花園中水管噴山的水流一樣,移動速度高達300千米/秒,僅次於太陽風的400千米/秒~700千米/秒。

不過,因為火山灰顆粒都很小,只相當於普通香菸灰顆粒大小,雖然運動速度很快,並沒有損傷到探測器。在1995年,當「伽利略」號木星探測器真正地進入木星軌道,也曾遭遇到火山灰流的襲擊。

答案的獲得

最初,對於「尤利西斯」探測器上灰塵來自何方,人們並不清楚。天文學家在尋找它的來源吋,並沒有人懷疑是木衛一上火山搗的鬼。因為,當木衛一火山氣流刮過的時候,「尤利西斯」探測器是在距離木衛-1億千米的地方,按照推理來計算,這些火山灰根本不可能擊中探測器。此外,從灰塵運動的速度來看,木衛一火山口噴發出微粒的速度是1千米/秒,最多只有2千米/秒,而不是300千米/秒,以這種速度灰塵也無法與探測器相遇。

這一切都令人感到困惑,研究人員考慮到幾種可能性。一種可能性是這些灰塵來自於木星的暗光環,在那裡有大量的灰塵,但是光環是如何製造出高速噴射物呢?另一種猜測是它來自於彗星「鞋匠—利維」9號,1992年這顆彗星離木星相當近,並被撕成兩半,眾所周知彗星可以產生灰塵流,但是它的速度達不到可以襲擊「尤利西斯」探測器。

美國宇航局「伽利略」木星探測器最終揭開了這個謎團。像「尤利西斯」號太空飛船一樣,在1995年當「伽利略」號接近木星的時候,它受到灰塵的襲擊。與「尤利西斯」不同,「伽利略」不是一件途經木星的探測器,而是真正進入木星軌道的探測器。通過幾年中收集到的數據,科學家們能夠將火山活動和灰塵聯繫起來,他們發現木衛一的軌道運動改變了灰塵氣流。

對於木衛一灰塵為什麼能夠產生很高的速度,科學家是這樣解釋的:木星不僅是一顆巨大的行星,而且是一個巨大的磁場,它旋轉一圈需要9小時55分鐘,旋轉的磁場產生電場,木星周圍的電場是強烈的。木衛一的灰塵就像你的計算機顯示器上的灰塵一樣是充滿電荷的,這樣木星的電力自然加速灰塵微粒的運動,使其速度達到300千米/秒是不成問題的。此外,2000年「卡西尼」號在飛往木星的航程中,也被這些火山灰擊中。「卡西尼」號上的灰塵探測器比「尤利西斯」號上的更靈敏,它除獲得火山灰塵的質量、速度、電荷、軌跡外,還可以測量其元素成分。「卡西尼」號發現這些灰塵中含有硫、矽、鈉、鉀等成分,均為火山物質中的成分。科學家笑稱:現在不用到木衛一也可以研究它熾熱的內部究竟是些什麼東西廠。甚至,這些火山灰可能會逐漸漂流到地球附近,不過因火山灰粒子太小,不至於引起像英仙座流星雨或獅子座流星雨那樣壯觀的流星暴景觀。

故事是否結束了?還沒有。當年2004年初「尤利西斯」探測器再次訪問木星時發現木衛一上的火山依然活躍著,但是有些事情出現問題:灰塵正在朝另一個方向噴射。同時,「尤利西斯」太空船在接近了木星北極時,那裡應該沒有灰塵,然而這艘太空船再次受到攻擊。好像木星在任何方向上都有木衛一的灰塵,這是很難理解的,未來前往木星的探測任務將解開這個瞇團。

相關焦點

  • 木衛一,太陽系中地質活動最活躍的天體,它到底有什麼?
    在木星的許多衛星和最接近的大衛星中,木衛一(即木衛一,Io)是第五位最接近的衛星 木衛一(Io)成為地球外第一個已知爆發火山的地方。 木衛一島是人類已知的最火山和地質活躍的地方。 它的熔融核芯是月球核芯寬度的一半。艾歐直徑大約3,600公裡,比地球的月亮大一點。木衛一繞木星運動軌道半徑的平均值為422,000公裡,該軌道呈橢圓型。
  • 太陽系火山活動最活躍的行星—木衛一
    一、木衛一天文地質特徵 木衛一(Io),即艾奧,是木星的四顆伽利略衛星群中最靠近木星的一顆衛星。它的直徑3642 公裡(或3630公裡?),略大於月球(大約比月球多21%),是太陽系第四大衛星。木衛一由伽利略等於1610年首先發現。木衛一的質量是質量為8.9319×1022 kg (約0.015倍的地球質量)。
  • 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?
    通過名字,我們就應該知道,木衛一是木星64顆衛星中的一員。事實也的確如此,木星是太陽系最大的氣態巨行星,它的衛星數量也是最多的,達到了64顆。其中木衛一是最靠近木星的衛星,直徑大約為3642公裡,是太陽系第四大衛星。
  • 10顆太陽系中的衛星,它們的特徵不一樣,比如木衛一上火山很頻繁
    它的軌道是太陽系中偏心圓現象最顯著的,也正因為如此,它和海王星之間的距離從1,353,600到9,623,700千米不等。它繞海王星旋轉一周大約需要360天。土衛一這顆衛星於1789被威廉·赫歇爾所發現。
  • 木衛四卡裡斯託:木星第二大衛星,太陽系中遭受隕擊最嚴重的衛星
    木星是太陽系內最大的行星,是一顆氣態巨行星,木星也是太陽系內擁有衛星數量最多的行星,截止目前為止我們一共發現了69顆木星的衛星,當然,隨著人類探測技術的進步,將來可能會發現更多的木星衛星。人類對於木星的認識有一個發展的過程,同樣人類對於木星衛星的認識,也有一個發展的過程。
  • 木星,想成為下一個太陽還是嫩了點,不過它的衛星可能存在生命
    它是太陽系除了太陽黑子以外最強的磁場源,據推測應該是內部液態金屬氫產生的渦流形成的。其實這些氣態巨行星從成分到結構各方面都和太陽很像,尤其是木星。近年還有研究發現,木星竟然能自己發出微弱的光,亮度還在慢慢的增大,因為它的內部在不斷的產生並向外散發出能量,它散發的能量幾乎等同於它接收到的太陽能量。
  • 木衛一,木星的火山衛星
    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。
  • 木衛一,木星的火山衛星
    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。
  • 木星是太陽系中最明亮的行星,這與其衛星一和三有極大關係
    木星作為太陽系中最大一個行星,也擁有最大的磁場,這是讓眾人驚嘆的一個星球。木星擁有太陽系中最美麗的極光,有一個最大的原因便是擁有超過地球二十來倍的磁場。它覆蓋的極光區域比地球還要大,因此極光現象面積大,現象是最美麗的,當然也是美過地球上的。
  • 在太陽系中,木星擁有的衛星數量最多
    木星系統木星不僅是太陽系中最大的行星,它還有太陽系中最大的衛星系統。目前已知的環繞在木星周圍的衛星至少有67顆。其中只有四顆達到了行星大小,它們是木星系統的主要組成部分。木星的衛星分為三個主要群組:四顆小的內層衛星,有時人們稱之為木衛五群;第二個群組是四顆巨大的伽利略衛星,是義大利天文學家伽利略在1610年發現的;第三個群組由59顆或者更多的外層衛星組成,大部分的直徑只有幾千米,當然,其中有些衛星相對而言要大很多。
  • 木星雖然新增十二顆新衛星,依舊滑落為太陽系衛星數量第二多行星
    木星衛星數退居太陽系第二位而距離太陽較遠的四個「類木行星」,由於體積和質量都比較大,衛星數量就比較多了,其中天王星擁有27顆衛星,海王星擁有14顆衛星。木星是太陽系中體積和質量最大的行星,木星的質量大約為太陽質量的千分之一,是太陽系其他七大行星質量總和的2.5倍,在很長的時期內,木星都是太陽系中衛星數量最多的行星,是太陽系行星中的絕對老大。在2018年天文學家又發現了12顆木星新衛星,使木星衛星總數達到了79顆。
  • 天然衛星木衛一:木星的火山之月
    對我們來說,探索太陽系的過程就像剝洋蔥。而且每剝開一層,就會出現新的謎題,一層更比一層令人困惑不解。觀察木星的衛星系統時尤為典型,特別是它的四大衛星—木衛一、木衛二、木衛三和木衛四。為了紀念這四顆衛星的發現者,它們也被統稱為伽利略衛星。這幾顆奇妙的衛星擁有著令人驚嘆的自然奇觀,讓科學家們在幾個世紀裡都沉迷於對它們的研究。
  • 太陽系中最「恐怖」的衛星,木衛一登上榜首,它到底經歷了什麼?
    木衛一是木星的4顆伽利略衛星中最靠近木星的一顆衛星,它的直徑達到了3624km,月球的直徑是3476km。
  • 木星衛星或有600顆,整個太陽系的衛星疊加都沒它多
    先讓我們看一下什麼是衛星。現代研究認為,圍繞著某一顆行星進行閉合軌道周期性運行的自然天體,就是衛星。截止到目前,在太陽系中,除了水星和金星之外,其它行星周圍都發現了衛星的身影,目前已知的太陽系中衛星數量一共有205顆,其中土星是太陽系中的「衛星之王」,它已知的衛星數量有82顆。其次是木星,已知的衛星數量是79顆。
  • 在木星的衛星上看木星是什麼感覺?
    太陽系中擁有衛星數量最多的行星是哪一顆嗎?相信大家都能一口說出來,是木星。沒錯,木星是太陽系中擁有衛星數量最多的行星,目前已經發現了79顆衛星。相比地球和唯一的夥伴月球來說,木星大家族可就熱鬧多了。那在木星不同的衛星上看木星什麼感覺呢?木星不但擁有眾多數量的衛星,同時也是太陽系中最大的行星。木星的直徑是142984公裡,是地球直徑的11倍多。
  • 木星衛星或有600顆,整個太陽系的衛星疊加都沒它多
    木星衛星或有600顆,整個太陽系的衛星疊加都沒它多 2020-10-03 00:34:04 來源 : 奇點使者 據報導,近日
  • 我們如何塑造木星的衛星?
    亞瑟·C·克拉克(Arthur C.Clarke)的粉絲可能還記得,在他的小說《2010:奧德賽2》(或電影改編為《2010:我們接觸的一年》)中,一個外來物種如何將木星變成一顆新星。在這樣做的過程中,木星的衛星木衛二(木衛二)永久地形成了,隨著它的冰面融化,大氣形成,所有生活在木衛二海洋中的生命都開始出現並在表面上茁壯成長。
  • 太陽系中衛星最多的行星並非木星,土星新發現20顆衛星17顆逆行
    我們知道地球僅有一顆天然衛星,它就是距離我們38萬公裡的月亮。在過去的歷史中,月亮的作用不可小覷。它能夠幫助我們阻擋隕石撞擊,導致地球的潮汐運動。而潮汐運動有助生命的存在發展,如果沒有潮汐運動,地球上不平衡的能量就很難傳遞,更容易頻繁的發生火山和地震。另外月亮設想中未來還可以作為網關空間站,作為人類去往其他星球的中轉;月亮上還有豐富的礦藏等待人類去掘金。然而您知道太陽系中那顆行星的衛星最多嗎?
  • 木星龐大的個頭有多麼恐怖?無數的太陽系天體被它吞噬
    對於木星,相信很多人都知道,它是太陽系體積最大的行星,能夠容納下1300個地球,它的質量等於其它七個行星質量總和的2.5倍。不要看木星如此巨大,可是它卻是非常靈活的天體,自然速度也是太陽系最快的。龐大的質量加上超快的自轉速度,使木星擁有了非常強大的引力。
  • 在木星的衛星上看木星是什麼感覺?看完後我有木星恐懼症了
    太陽系中擁有衛星數量最多的行星是哪一顆嗎?相信大家都能一口說出來,是木星。沒錯,木星是太陽系中擁有衛星數量最多的行星,目前已經發現了79顆衛星。相比地球和唯一的夥伴月球來說,木星大家族可就熱鬧多了。那在木星不同的衛星上看木星什麼感覺呢?