2023年12月30日，美国国家航空航天局的朱诺号在木星火山卫星木卫一的第57次近距离掠过时，捕捉到了木卫一的北极地区。最近飞掠的数据有助于科学家了解木卫一的内部。
图像数据：美国国家航空航天局/加州理工大学喷气推进实验室/SwRI/MSSS图像处理Gerald Eichstädt
一项新的研究揭示了木卫一为何以及如何成为太阳系中火山活动最频繁的天体。美国国家航空航天局朱诺号木星任务的科学家们发现，木星卫星木卫一上的火山很可能都是由自己翻滚的热岩浆室而不是岩浆海洋驱动的。这一发现解开了一个长达44年的谜团，即月球最具示范性的地质特征的地下起源。
12月12日星期四，《自然》杂志发表了一篇关于埃欧火山活动来源的论文，在华盛顿举行的美国地球物理联合会年会上的媒体吹风会上讨论了这些发现以及其他埃欧科学成果，该年会是美国最大的地球和太空科学家聚会。
木卫一的大小与月球差不多，被认为是太阳系中火山活动最活跃的天体。月球上估计有400座火山，这些火山以看似连续的喷发方式喷出熔岩和羽状物，形成了月球表面的涂层。
这部基于美国国家航空航天局朱诺号任务收集的数据，对木星炽热的卫星木卫一进行的动画之旅展示了火山羽流、表面熔岩的视图以及月球的内部结构。美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室/瑞士航天研究所/仓村浩司/杰拉尔德·艾希斯塔特
尽管伽利略于1610年1月8日发现了月球，但直到1979年才发现那里的火山活动，当时美国航空航天局南加州喷气推进实验室的成像科学家琳达·莫拉比托在该机构旅行者1号航天器的图像中首次发现了火山羽。
圣安东尼奥西南研究所朱诺号首席研究员斯科特·博尔顿说：“自莫拉比托发现以来，行星科学家一直想知道火山是如何从地表下的熔岩中获得营养的。”“是有一个由白热岩浆组成的浅海为火山提供燃料，还是它们的来源更具局限性？我们知道朱诺号两次非常近距离飞越的数据可以让我们了解这个饱受折磨的月球实际上是如何工作的。”
朱诺号宇宙飞船在2023年12月和2024年2月对木卫一进行了极其近距离的飞行，距离其披萨面表面约930英里（1500公里）。在近距离接近期间，朱诺号与美国国家航空航天局的深空网络进行了通信，获取了高精度的双频多普勒数据，通过跟踪木卫一如何影响航天器的加速度来测量木卫一的重力。该任务从这些飞越中了解到的月球引力导致了这篇新论文的发表，揭示了更多关于潮汐弯曲现象影响的细节。
这一序列显示了木卫一Tvashtar火山喷发出的巨大羽状物
这五帧序列显示了一个巨大的羽状物从埃欧的Tvashtar火山喷发出来，在炽热的月球表面上方延伸200英里（330公里）。2007年，美国国家航空航天局的“新视野号”任务在木星上空飞行时，在8分钟内捕捉到了这张照片。
美国国家航空航天局/约翰霍普金斯大学APL/SwRI
木星潮汐王子
木卫一距离巨大的木星非常近，它的椭圆轨道每42.5小时绕着这颗气态巨星旋转一周。随着距离的变化，木星的引力也在变化，导致月球受到无情的挤压。结果：潮汐弯曲的极端情况——产生内部热量的潮汐力产生的摩擦。
博尔顿说：“这种不断的弯曲产生了巨大的能量，实际上融化了木卫一内部的一部分。”“如果木卫一有一个全球性的岩浆海洋，我们知道它的潮汐变形特征将比一个更坚硬、大部分是固体的内部大得多。因此，根据朱诺号探测木卫一重力场的结果，我们将能够判断出是否有一个全球岩浆海洋隐藏在它的表面之下。”
朱诺号团队将两次飞越的多普勒数据与该机构之前对木星系统的任务和地面望远镜的观测结果进行了比较。他们发现潮汐变形与木卫一没有浅层全球岩浆海洋是一致的。
“朱诺号发现潮汐力并不总是创造全球岩浆海洋，这不仅促使我们重新思考我们对木卫一内部的了解，”主要作者、朱诺号联合研究员、喷气推进实验室太阳系动力学小组主管Ryan Park说。“这对我们理解其他卫星，如土卫二和欧罗巴，甚至系外行星和超级地球都有影响。我们的新发现为重新思考我们对行星形成和演化的了解提供了机会。”
更多的科学即将出现。11月24日，该航天器在木星神秘的云顶上空进行了第66次科学飞行。它下一次接近这颗气态巨星将发生在美国东部时间12月27日凌晨12:22。在perijove时，朱诺号的轨道最接近木星中心，该航天器将在木星云顶上方约2175英里（3500公里）处，自2016年进入这颗气态巨星的轨道以来，将飞行6.457亿英里（10.39亿公里）。
更多关于朱诺
JPL是加州帕萨迪纳加州理工学院的一个部门，为圣安东尼奥西南研究所的首席研究员Scott Bolton管理朱诺任务。朱诺号是美国国家航空航天局新边疆计划的一部分，该计划由美国国家航空宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心为该机构位于华盛顿的科学任务理事会管理。意大利航天局（ASI）资助了木星红外极光成像仪。位于丹佛的洛克希德·马丁航天公司建造并运营了该航天器。美国各地的其他机构提供了朱诺号上的其他几台科学仪器。
编丨潇歌
图丨网络
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