木星衛星系列:太陽系火山噴發最劇烈的天體,木衛一艾奧
木星是太陽系最大的行星,其質量是太陽系除太陽之外所有天體加在一起還多了1.5倍。由於質量太大,所以它也有更強的引力,擁有更多的衛星。
在太陽系中,木星擁有著最多的衛星,一共有72個,傲視群雄。所謂「林子大了,什麼鳥都有」。這72顆衛星中,也有許多「個性」非常鮮明的。其中最特別的,就是木星最大的四顆衛星,合稱為伽利略衛星。
今天開始我們將分別介紹木星的4顆伽利略衛星,首先,從木衛一開始。
木衛一,又叫艾奧(Io),是伽利略衛星里距離木星最近的一個。它的直徑是3637公里,略比月球大5%。它的平均軌道半徑是42.17萬公里,和月球繞地球的軌道也差不多,大概遠了10%左右。
科學家們曾經認為,木衛一的表面也會和月球差不多,布滿了環形坑。可是,當1979年旅行者1號探測器飛到木星的時候,傳送回來的木衛一照片讓科學家們大吃一驚!
科學家們清楚地看到:木衛一表面表面的山脈和環形坑都比較少,反而有一些湖泊。而這些湖泊,並不是水,而是岩漿!
在木衛一上,火山噴發才是最常見的。如果你能夠登陸木衛一,就會發現,經常會有火山噴射出滾燙的岩漿。由於木衛一的引力比地球小得多,因此噴發物也可以飛得更高,有些硫磺、硅酸鹽碎屑等物質,竟然可以噴射到500公里的高空!然後,它們會像噴泉的水一樣,四濺下來,落在表面。這些岩漿到處流淌,填平了環形山。因此,木衛一表面看起來相對平坦一些。
在太陽系,木衛一的火山運動無與倫比!
那麼,為何木衛一表面的火山運動如此劇烈呢?這和它的位置等因素有關。
由於距離木星比較近,木衛一和月球一樣,處於潮汐鎖定的狀態,也就是只有一面可以朝向木星。
然而在另一方面,木衛一和木衛二、木衛三又處於共同的軌道共振狀態。我們上一期提到過,三者的公轉周期成1:2:4的比例。在公轉過程中,木衛二和木衛三對於木衛一也有一定的牽引左右,導致它被潮汐鎖定的同時還會出現扭曲的狀態,擺動幅度大約是100米。就在這個扭曲的過程中,木衛一內部不斷摩擦,形成巨大的熱量,導致了岩漿的噴發。
因此,儘管木衛一表面的平均溫度只有-143攝氏度,但是在有岩漿噴發的部分,表面溫度竟然高達2000K!從這個方面來講,木衛一才是太陽系內除了太陽以外表面溫度最高的天體!
儘管這裡看起來像地獄,但是這些因素對於木衛一本身來說,也不是完全的壞事。科學家指出,如果沒有木衛二和木衛三與它形成軌道共振,恐怕木衛一早就墜毀在木星了。
很多研究也表面,木星曾經不止有伽利略衛星這4個大衛星,過去可能有更多。但是在木星恐怖的引力之下,它們都墜毀在木星表面。
因此,就像老話說的,「伴君如伴虎」。運行在木星的周圍,對於衛星來說,著實是一件很危險的事!
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