木卫一温度 木卫一:太阳系中表面温度仅次于太阳的天体

2019-02-27 - 木卫一

太阳系中,除了太阳以外,最热的天体是哪个?不是离太阳最近的水星,也不是温室效应最剧烈的金星,而是最著名的伽利略四大卫星第一颗爱莪(木卫一)!

木星卫星数目现已高达63颗,其中最大的四颗:爱莪、欧罗巴(木卫二)、甘尼米德(木卫三)和卡利斯多(木卫四)最为著名,早在1610年,伽利略便已通过他的望远镜观测到这四颗卫星,并以之证明并非所有的天体都绕地球运行,成为“日心说(地动说)”的最佳证据之一,因此天文上以“伽利略卫星”称呼这四颗卫星。

木卫一温度

旅行者号宇宙飞船约在20几年前掠过木星附近时,观测到爱莪的表面有非常活跃的火山活动,地面科学家持续监测爱莪,结果发现它是太阳系中火山活动最频繁的天体。而前几年才刚功成身退的“伽利略”号宇宙飞船则发现爱莪表面的火山热点温度高达摄氏1610度,相较之下,地球上的火山(如夏威夷的几劳亚火山等)只有摄氏1000度左右,顿时使爱莪成为太阳系中表面温度仅次于太阳的天体(太阳表面温度约5700度左右)。

木卫一温度

目前已知爱莪表面有超过100座的火山,并证实爱莪的火山活动频率高达地球的30倍以上。

天文学家认为:爱莪的火山之所以如此活跃,原因在于它是四颗中最接近木星的一个,受到木星强大的潮汐力和磁场影响非常严重。 美国华盛顿大学行星科学家利用计算机仿真爱莪表面火山爆发的情形,结果显示爱莪表面的熔岩温度之高,使其中所含有的钠、钾、硅、铁等都被蒸发成气体,有部分变成单原子气体,有部分则维持分子状态,如一氧化硅、二氧化硅、一氧化铁等,成为爱莪大气层的一部份。

木卫一温度

科学家们曾在2000年时提出预测:这些被蒸发的岩石成分,与火山气体中的硫或氯等交互作用之后,可能产生一些罕见的气体,如氯化钠、氯化钾、二氯化镁、二氯化铁等。 天文学家在2003年时真的在爱莪表面发现氯化钠气体成分,但因观测结果灵敏度不足,无法侦测出氯化钾气体的存在。

木卫一温度

如今,科学家们利用伽利略卫星的观测资料,配合他们的地面望远镜观测结果,分析后发现:爱莪表面炽热熔岩中钠和钾,正在蒸发成气体进入大气中。

此外他们还发现一氧化硅则是熔岩中硅类气体的主要成分;由于天文学家在太空中已观测到一氧化硅的存在,尤其是表面温度较冷的恒星大气中,因此使得爱莪表面一氧化硅的发现显得格外引人注目,他们还希望能在火山喷出的气体中直接侦测到一氧化硅气体。相关研究成果发表在2004年5月份的《伊卡鲁斯》杂志中(行星科学的主要刊物)。

科学家表示:他们的研究成果,证明了适宜的地面望远镜观测足以与价格高昂的太空任务匹敌。不过,即使如此,他们觉得有点隔靴搔痒的感觉,因此希望能进行一项爱莪探测任务,直接测量爱莪上最活跃的Pele火山的压力、温度、气体成分等,这或许能帮助天文学家们解开一些爱莪的谜题,例如:像我们月亮这么大的卫星,如何在部分熔融的状态下一直维持高温的岩浆?为什么爱莪的岩石圈能这么坚固,足以支撑比珠穆朗玛峰还高的山峰?等等……(青草)

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