美國國家航空暨太空總署（NASA）的朱諾號（Juno）任務發現，木衛一的每座火山都可能由自己的岩漿室提供燃料，而不是一個全球性的岩漿海洋。這個結論是在朱諾號近距離飛越期間透過精確的重力測量得出的，它解開了木衛一火山活動的一個長期之謎。

一項新的研究指出了木衛一成為太陽系中火山最多的天體的原因和方式。 圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/Koji Kuramura/Gerald Eichstädt

來自美國國家航空暨太空總署（NASA）飛往木星的朱諾號（Juno）任務的科學家發現，木星衛星木衛一上的火山很可能是由單一岩漿室而非單一的全球岩漿海洋推動的。 這項突破揭開了木衛一火山活動長達44年的謎團。

這項發現於12月12日發表在《自然》（Nature）雜誌上，並在華盛頓舉行的美國地球物理聯盟年會上的媒體簡報會上作了重點介紹。

2023年12月30日，美國國家航空暨太空總署的朱諾號（Juno）在第57次近距離飛越這顆氣體巨行星時，拍攝到了木星火山衛星木衛一的北極地區。 最近飛越木衛一的數據有助於科學家了解木衛一的內部。 圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS， Gerald Eichstädt

木衛一與地球的月球大小相當，是太陽系中火山最活躍的天體。 據估計，木衛一上有400 座火山，它們噴發出的熔岩和羽流似乎從未間斷過，形成了木衛一表面的塗層。

雖然伽利略-伽利萊於1610 年1 月8 日發現了月球，但直到1979 年才發現那裡有火山活動，當時美國宇航局南加州噴氣推進實驗室的成像科學家琳達-莫拉比托（Linda Morabito）在該局的旅行者1 號太空船拍攝的影像中首次發現了火山羽流。

來自聖安東尼奧西南研究所的朱諾號首席研究員博爾頓（Scott Bolton）說：”自從莫拉比托發現火山以來，行星科學家們一直想知道火山是如何從地表下的熔岩中獲得燃料的。工作的。 ” “

這個木星火熱衛星木衛一的動畫導覽是根據美國太空總署朱諾號任務收集的數據製作的，展示了火山羽流、表面熔岩的景像以及衛星的內部結構。 圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/Koji Kuramura/Gerald Eichstädt朱諾號與木衛一的親密接觸

朱諾號太空船於2023年12月和2024年2月極近距離飛越木衛一，接近其披薩表面約930英里（1500公里）。 在接近過程中，朱諾號與美國國家航空暨太空總署的深空網路進行了通信，獲得了高精度、雙頻多普勒數據，這些數據被用來測量木衛一的重力，方法是追蹤重力對航天器加速度的影響。 這次飛行任務從這些飛越中了解到的有關月球引力的資訊揭示了潮汐撓曲現象影響的更多細節，從而促成​​了這篇新論文的發表。

這組五幅畫面顯示了木衛一的特瓦什塔爾火山噴發出的巨大羽流，延伸至火紅的月球表面上方200英里（約合330公里）處。 這是NASA 的新視野號任務在2007 年飛越木星時用8 分鐘拍攝的。 圖片來源：NASA/JHU 應用物理實驗室/西南研究所

木衛一距離巨大的木星非常近，它的橢圓軌道每隔42.5 小時就會繞著這顆氣體巨行星旋轉一圈。 隨著距離的變化，木星的引力也在變化，這導致衛星受到無情的擠壓。 結果是：潮汐撓曲的極端情況–潮汐力產生的摩擦產生內部熱量。

博爾頓說：”這種持續的彎曲產生了巨大的能量，實際上熔化了木衛一內部的一部分。 如果木衛一有一個全球性的岩漿海洋，我們就知道它的潮汐變形特徵會比一個更加堅硬、大部分是固體的內部大得多。 因此，根據朱諾號探測木衛一重力場的結果，我們就能知道木衛一表面下是否隱藏著一個全球性岩漿海洋。

朱諾號團隊將他們兩次飛越木衛一所獲得的多普勒數據與該機構之前飛往木衛三系統的任務以及地面望遠鏡的觀測數據進行了比較。 他們發現潮汐變形與木衛一沒有淺層全球岩漿海洋相一致。

朱諾號發現潮汐力並不總是能形成全球性的岩漿海洋，這不僅促使我們重新思考我們對木衛一內部的了解，朱諾號共同研究員、JPL太陽系動力學組主管Ryan Park說：”這對我們了解其他衛星，如土衛二和歐羅巴，甚至行星科學都有影響。

地平線上還有更多的科學發現。 11月24日，太空船第66次科學飛越木星神秘的雲頂。 下一次近距離接近這顆氣體巨行星的時間是美國東部時間12月27日凌晨12:22。 當”朱諾”號的軌道最靠近木星中心時，太空船將距離木星雲頂約2175英里（約3500公里），自2016年進入這顆氣體巨行星的軌道以來，它已經飛行了6.457億英里（約10.39億公里）。

編譯自/ ScitechDaily