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太陽系中地質活動最猛的衛星 太陽系火山活動最頻繁的衛星

知識百科

活躍的木衛一

太陽系中地質活動最猛的衛星 太陽系火山活動最頻繁的衛星

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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：咝咝作響的火山口噴出高達400千米的熱氣流 ， 里面夾雜著氣體和塵埃 ， 它們洶涌、噴吐、平息 ， 再次洶涌 ， 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 。
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但是 ， 17年后 ， 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 。
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瞄準航天器的“子彈”【太陽系中地質活動最猛的衛星 太陽系火山活動最頻繁的衛星】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……可并不是這樣 ， 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 。
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在航天器飛行的歷史中 ， 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 ， 并且再次遇到灰塵的襲擊 。 但是 ， 對于發射“尤利西斯”號的科學家來說 ， 這并不是一件壞事 ， 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 ， 僅次于太陽風的400千米/秒～700千米/秒 。
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不過 ， 因為火山灰顆粒都很小 ， 只相當于普通香煙灰顆粒大小 ， 雖然運動速度很快 ， 并沒有損傷到探測器 。 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 ， 對于“尤利西斯”探測器上灰塵來自何方 ， 人們并不清楚 。 天文學家在尋找它的來源吋 ， 并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于木星的暗光環 ， 在那里有大量的灰塵 ， 但是光環是如何制造出高速噴射物呢？另一種猜測是它來自于彗星“鞋匠—利維”9號 ， 1992年這顆彗星離木星相當近 ， 并被撕成兩半 ， 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系起來 ， 他們發現木衛一的軌道運動改變了灰塵氣流 。
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對于木衛一灰塵為什么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、硅、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么東西廠 。 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 ， 不至于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 ， 那里應該沒有灰塵 ， 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 。