NASA朱諾號任務發現木衛一上迄今為止最強烈的火山活動
美國太空總署朱諾號任務的科學家在木星衛星木衛一的南半球發現了一個火山熱點。這個熱點不僅比地球的蘇必利爾湖還要大,而且它噴發的能量是全世界所有發電廠總能量的六倍。這項巨大特徵的發現得益於朱諾號的木星紅外線極光測繪儀(JIRAM),該儀器由義大利航太局提供。

2024年12月27日,NASA的朱諾號(Juno)上的JIRAM紅外線成像儀在飛越木衛二時拍攝了這張圖,圖中可以看到木衛二南極右側有一個巨大的熱點- -比地球上的蘇必利爾湖還要大。
「在朱諾號的長期任務中,朱諾號曾兩次近距離飛越木衛一,」任務首席研究員、聖安東尼奧西南研究所的斯科特·博爾頓說。 「雖然每次飛越都提供了超出我們預期的有關這顆飽受折磨的衛星的數據,但這次最新——也是更遠的——飛越的數據確實讓我們大吃一驚。這是我們太陽系中火山最多的星球上有史以來最強大的火山事件——所以這真的說明了一些東西。
木衛一的大小與月球相當,距離這顆巨大的氣態巨星非常近,其橢圓軌道每42.5 小時繞木星旋轉一圈。隨著距離的變化,木星的引力也會發生變化,導致木星受到無情的擠壓。結果:摩擦生熱產生的巨大能量融化了木衛一內部的部分區域,導致表面遍布約400 座火山,向大氣中噴出看似無窮無盡的熔岩柱和火山灰。
JIRAM 的設計目的是捕捉從木星深處發出的紅外光(人眼無法看見),它探測這顆氣態巨行星的天氣層,可觀測到雲層下方30 至45 英里(50 至70 公里)的深度。但自從NASA 延長朱諾號的任務以來,團隊也使用該儀器研究了木衛一、木衛二、木衛三和木衛四。

美國太空總署朱諾號上的朱諾相機拍攝的木衛一照片顯示,木衛一南極附近出現了明顯可見的表面變化(箭頭所示)。這些變化發生在第66 和第68 個近木點之間,即朱諾號在軌道上最接近木星的點。
在延長任務期間,朱諾號的軌道每隔一次繞木衛一一次,每次都飛越木衛一的同一部分。此前,該太空船曾於2023 年12 月和2024 年2 月近距離飛越木衛一,距離其表面約930 英里(1500 公里)。最近一次飛越發生在2024 年12 月27 日,當時太空船距離月球約46200 英里(74400 公里),紅外線儀器對準木衛一的南半球。
「JIRAM 探測到木衛一南半球的一次極紅外線輻射事件——一個巨大的熱點——其強度之大,以至於探測器飽和,」朱諾號聯合研究員、羅馬國家天體物理研究所的亞歷山德羅·穆拉(Alessandro Mura) 說。 「然而,我們有證據表明,我們探測到的實際上是幾個間距很近的熱點,它們同時發射,暗示著地下存在一個巨大的岩漿室系統。數據表明,這是木衛一有史以來最強烈的火山爆發。
JIRAM 科學團隊估計,這個尚未命名的地形面積達40,000 平方英里(100,000 平方公里)。先前的記錄保持者是木衛一的洛基火山口,這是一個面積約7700 平方英里(20000 平方公里)的熔岩湖。新熱點輻射的總功率值遠高於80 兆瓦。
該任務的JunoCam 可見光相機也捕捉到了這項特徵。研究團隊將JunoCam 相機之前兩次飛越木衛一時拍攝的影像與該儀器在12 月27 日拍攝的影像進行了比較。雖然這些最新影像的分辨率較低,因為朱諾號距離較遠,但新發現的熱點周圍表面顏色的相對變化是顯而易見的。行星科學界認為,木衛一表面的變化與熱點和火山活動有關。
這種規模的火山爆發很可能留下長久的痕跡。木衛一上的其他大型火山爆發形成了各種各樣的特徵,例如火山碎屑沉積物(火山噴出的岩石碎片)、可能由裂縫形成的小型熔岩流以及富含硫和二氧化硫的火山柱沉積物。
朱諾號將於3 月3 日飛越木衛一,距離更遠,屆時它將再次觀察熱點並尋找地形變化。地球上也有可能對月球的這一區域進行觀測。
「雖然見證改寫記錄的事件總是一件很棒的事情,但這個新的熱點可能會發揮更大的作用,」博爾頓說。 “這個有趣的特徵不僅可以提高我們對木衛一火山活動的了解,還可以提高我們對其他星球火山活動的了解。”
美國太空總署噴射推進實驗室是加州理工學院位於加州帕薩迪納的一個部門,負責管理朱諾號任務,首席研究員是聖安東尼奧西南研究所的斯科特·博爾頓。朱諾號是NASA 新前沿計畫的一部分,該計畫由位於阿拉巴馬州亨茨維爾的NASA 馬歇爾太空飛行中心負責管理,由該機構位於華盛頓的科學任務理事會負責。義大利航太局(ASI) 資助了木星紅外線極光測繪儀。丹佛的洛克希德馬丁航太公司建造並營運了這艘太空船。美國各地的其他機構為朱諾號提供了其他幾種科學儀器。