古老的撞擊事件擊碎了木衛三使其偏離了軸心
太陽系中最大的衛星可能在40 億年前被一顆小行星撞離了軸心,像雞蛋一樣碎裂,這顆小行星比白堊紀末消滅地球上恐龍的那顆還要大。 1610年,伽利略在擺弄他的新望遠鏡時發現了木衛三,它不僅是木星最大的衛星,也是太陽系中最大的衛星,事實上,它比行星水星還要大。
自1973 年12 月先驅者10 號首次訪問它以來,隨後的任務發現它是唯一有磁場的衛星,它的外層是冰殼,冰凍的表面下可能有一個巨大的海洋,可以孕育生命。
然而,有一個明顯的特徵卻讓科學家百思不得其解。在木衛三的表面,有一些同心環斷裂,這些同心環可以追溯到月球歷史的早期,並且遍布整個區域。這些環匯聚在南緯21°、西經179°的一個地方,據說這裡是大約40億年前大規模小行星撞擊的地點。
古代甘尼米撞擊導致月球傾斜示意圖
導致木衛三碎裂的這次撞擊並沒有留下明顯的隕石坑,因為它基本上是濺到了木衛三表面,而木衛三表面很快就填滿了這個洞。這就是事情變得有趣的地方。
根據日本神戶大學的行星學家平田直之稱,這次撞擊不僅撞碎了月球,還造成了重力異常,使木衛三失去平衡,在軸線上傾斜。在遠古時期,撞擊點靠近月球的北極,而不平衡則使其傾斜,直到撞擊區現在位於中緯度南部。
影響區示意圖神戶大學
更令人好奇的是,該地點緊鄰所謂的潮汐軸南側。就像我們的月球一樣,木衛三也被木星的潮汐力鎖定,因此總是有一面朝向木星。撞擊點位於遠離木星一側最遠點的南面,這表明撞擊點就像一種平衡裝置。
透過使用電腦模擬,並將木衛三撞擊與冥王星和木衛三衛星卡利斯托上發現的類似撞擊進行比較,平田直之計算出撞擊木衛三的物體直徑為300千米(190英里),重量是6500萬年前撞擊地球並給恐龍帶來厄運的物體的20倍。它還留下了一個直徑1400 至1600 公里(870 至990 英里)的臨時隕石坑。
平田說:”我想了解木衛三和其他木星衛星的起源和演化。”巨大的撞擊肯定對木衛三的早期演化產生了重大影響,但撞擊對木衛三內部的熱效應和結構效應還完全沒有得到研究。我認為下一步可以進一步研究冰衛星的內部演化”。
這項研究發表在《科學報告》。