ALMA探測到木衛一大氣層中火山活動的直接證據

2020-10-27 中國青年報

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。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。過去的研究表明，木衛一的大氣層以火山活動產生的二氧化硫氣體為主。研究人員想知道是什麼過程驅動大氣層中的動態運動。

具體來說，科學家們想知道這些動態是火山活動造成的，還是木衛一在陽光下從固態轉變為氣態的氣體造成的。ALMA拍攝了木衛一進出木星陰影時的快照，以幫助區分產生木衛一大氣的不同過程。當木衛一在木星的陰影中，不受陽光直射時，對於二氧化硫氣體來說太冷了，導致氣體凝結在表面。

當月球在木星的陰影下，我們只能看到火山活動產生的二氧化硫。從而可以直接觀察到大氣層有多少受到這些火山的影響。ALMA提供的高解析度讓天文學家第一次看到了從火山中升起的二氧化硫和一氧化硫的羽流。科學家們能夠確定，活火山直接產生了木衛二30%到50%的大氣。ALMA還顯示，氯化鉀正從火山中釋放出來，暗示火山下的巖漿庫各不相同。

來源：環球網

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    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」。
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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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  • 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。這一新結果令人驚訝，因為木衛一上的火山沒有及時噴發，在木衛一繞木星運行的1.77個地球日期間，木衛一受到的壓力要大得多，而木衛一上的火山受到壓力波動要大得多。這些應力產生內摩擦產生的熱量為木衛一火山提供動力，但木衛一軌道短期內的波動應力似乎沒有將巖漿擠壓到表面。
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    木衛一是距離木星最近的一顆衛星，也是太陽系中的四大衛星之一。它的英文名是艾奧，是希臘神話中眾神之王宙斯的戀人之一，也是赫拉的女祭司。木衛一直徑3,642 公裡，是地球直徑三分之一左右。木衛一和類地行星很相似，表層由矽酸鹽巖石構成，而內核是由硫化鐵或鐵組成的鐵核，這個核心大概佔木衛一質量的20%。之前認為太陽中溫度最高的星體是水星和金星，因為這些行星距離太陽很近，後來，科學家發現，溫度最高的星體是木星的衛星-木衛一，木衛一表面的溫度高達1610度，坐在這種溫度下，好多金屬都可以融化。當然，這麼高的溫度是木衛一內部劇烈火山活動的結果。
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  • 星空中的煉獄——木衛一
    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。火山口能噴射出巨大的火山羽流，他們能從木衛一表面向上噴射將近300千米，最終消散在太空之中。
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