朱諾號太空船拍攝的最新紅外線影像讓關於木星最熱衛星木衛一內部運作的討論升溫。美國國家航空暨太空總署的朱諾號探測器利用JIRAM 儀器詳細了解了木星衛星木衛二的火山活動，揭示了廣泛的熔岩湖和動態火山過程。朱諾號的近距離飛越提供了高解析度的紅外線影像，以前所未有的細節描繪了這些特徵。

美國國家航空暨太空總署”朱諾”號太空船上的”朱諾相機”（JunoCam）儀器捕捉到了木星衛星木衛一地平線上升起的兩股火山羽流。影像拍攝於2月3日，拍攝距離約2400英里（3800公里）。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, 圖片處理：Andrea Luck (CC BY)

美國國家航空暨太空總署（NASA）”朱諾”（Juno）號探測器的新發現更全面地描述了木星衛星木衛二上熔岩湖的分佈範圍。這些發現也首次揭示了木衛二上的火山活動過程。這些結果來自朱諾號的木衛二紅外線極光成像儀（JIRAM），該儀器由義大利航太局提供，可以”看到”紅外線光。研究人員最近在《地球與環境通訊》（Communications Earth & Environment）上發表了一篇關於朱諾號最新火山發現的論文。

1610 年，伽利略-伽利萊首次發現了這顆比地球月球稍大一些的類木衛一，自那時起，木衛一就一直吸引著天文學家。大約369 年後，美國太空總署的旅客1 號太空船捕捉到了月球上的一次火山爆發（見下圖）。(隨後的木星探測任務更多次飛越了木衛一，發現了更多的火山羽流以及熔岩湖。科學家們現在相信，木衛一像手風琴一樣被鄰近的衛星和巨大的木星本身拉伸和擠壓，是太陽系中火山最活躍的世界。

這張木星衛星木衛一火山噴發的照片（邊緣附近的深色噴泉狀特徵）拍攝於1979年3月4日，即旅行者1號最接近木星之前約12小時。這張照片和附圖提供了在太陽係其他天體上首次觀測到活火山爆發的證據。這張照片是從31 萬英里（49.9 萬公里）的距離上拍攝的，顯示了一個羽狀結構在距離表面60 多英里（100 公里）的地方升起，這是活躍噴發產生的物質雲。圖片來源：NASA/JPL

2023年5月和10月，”朱諾”號都飛越了木衛一，分別接近了約21,700英里（約合35,000公里）和8,100英里（約合13,000公里）。在”朱諾”號的儀器中，”JIRAM”號可以清楚地看到這顆迷人的衛星。

為了捕捉木星內部深處發出的紅外光（人眼不可見），JIRAM偵測了氣態巨行星雲頂下30到45英里（50到70公里）的氣候層。但在朱諾號的長期任務中，任務團隊也利用儀器研究了木衛一、木衛二、木衛三和木衛四等衛星。木衛二的JIRAM 影像顯示，在眾多熱點的底部存在明亮的環。

來自羅馬國家天體物理研究所的朱諾號聯合研究員亞歷山德羅-穆拉（Alessandro Mura）說：”JIRAM紅外線圖像的高空間分辨率，加上朱諾號在飛越過程中的有利位置，揭示了木衛二的整個表面都被熔岩湖所覆蓋，熔岩湖包含在類似火山口的地貌中。 ）說：”在我們擁有最完整數據的木衛二表面區域，我們估計約有3%的面積被這些熔岩湖覆蓋。 (火山口是火山爆發和坍塌時形成的巨大凹陷）。 “

這幅插圖描繪了美國太空總署的朱諾號太空船在木星南極上空翱翔的情景。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

JIRAM的木衛二飛越數據不僅突出顯示了月球豐富的熔岩儲量，而且還讓我們看到了表面以下可能發生的情況。幾個木衛二熔岩湖的紅外線影像顯示，在覆蓋大部分熔岩湖的中央地殼和湖壁之間的邊界有一圈薄薄的熔岩。熔岩湖邊緣和邊緣之外沒有熔岩流，這意味著熔岩的循環，顯示噴發到熔岩湖中的熔岩和循環回地表下系統的熔岩之間存在平衡。

穆拉說：「我們現在知道了木衛二上最常見的火山活動類型：岩漿上下流動的巨大熔岩湖。熔岩地殼被迫撞擊湖壁，形成夏威夷熔岩湖中典型的熔岩環。湖壁可能有數百公尺高，這就解釋了為什麼一般情況下觀察不到岩漿溢出湖面”–火山活動形成的碗狀地形–“並在月球表面移動”。

JIRAM的數據表明，這些木衛二熱點的大部分錶面是由岩殼組成的，由於岩漿的中心上湧，岩殼上下循環移動，成為一個連續的表面。在這假設中，由於地殼與湖壁接觸，摩擦力使其無法滑動，導致地殼變形並最終破裂，露出地表下的熔岩。

另一個假設仍然存在：岩漿在湖中央湧出，向四周擴散並形成地殼，地殼沿著湖邊下沉，露出熔岩。

聖安東尼奧西南研究所朱諾號首席研究員博爾頓（Scott Bolton）說：”我們剛開始研究2023年12月和2024年2月近距離飛越木衛二的JIRAM結果。觀測結果顯示了有關木衛二火山過程的令人著迷的新資訊。世界如何運作的最有價值的工具之一。

6月13日，”朱諾”號第62次飛越木星，其中包括在約18,175英里（29,250公里）的高度飛越木衛二。第63次飛越這顆氣體巨行星計畫於7月16日進行。

編譯自/ ScitechDaily