美国太空总局朱诺号探测器(Juno probe)新发现更全面认识木星卫星木卫一(Io)熔岩湖分布,首次揭示火山喷发过程。形象由朱诺号木星极光红外成像仪(JIRAM)提供,可“看到”红外光。论文发表在《自然通信:地球与环境》期刊。
2023年10月15日,朱诺号红外线数据显示木卫一熔岩湖Chors Patera位置图。团队认为熔岩湖大部分由厚厚熔融地壳覆盖,边缘有个热环,意味木卫一内部熔岩直接暴露于太空。(Source:NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM/MSSS)
1610年伽利略首次发现这颗比月球稍大的卫星,就引起天文学家兴趣。约369年后,美国NASA航海家一号捕捉到火山爆发。之后木星任务及更多木卫一飞掠,发现更多火山热柱(Plumes)和熔岩湖。科学家现在认为,木卫一像手风琴被邻近卫星和巨大木星拉伸挤压,成为太阳系火山最活跃的星球。但木卫一表面火山喷发类型的理论很多,支持性数据却很少。
2023年5月和10月朱诺号飞掠木卫一,距离它约35,000公里和13,000公里。朱诺号仪器显示木星极光红外成像仪可清楚观察。仪器设计目的是捕捉木星深处出现的红外光(人眼无法看到),探测木星云层下50-70公里大气层。但朱诺号延长任务期间,任务小组也用此仪器研究木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。罗马国家天体物理研究所的朱诺号联合研究员Alessandro Mura提到,红外线图片高空间分辨率,加上朱诺号飞掠期间有利位置,揭示木卫一地表都被熔岩湖覆盖,有火山口状特征。
用木星极光红外成像仪观测的木卫一形象,飞掠数据不仅有丰富熔岩储量,还看到地表下可能发生的情形。木卫一熔岩湖红外线形象显示,覆盖大部分熔岩湖的中央地壳和湖壁边界有个薄薄熔岩。熔岩湖边缘及边缘之外没有熔岩流,代表熔岩再循环,喷发到熔岩湖的熔岩和回流地下系统的熔岩达平衡状态。
木卫一热点大部分表面是由岩石地壳组成,岩浆上涌导致岩石地壳呈周期性上下移动。这假设是地壳接触到湖壁,摩擦力使其无法滑动,导致变形并破裂,露出地表下熔岩。另一种假设:岩浆从湖中央涌出,向外扩散形成地壳,并沿着湖边缘下沉,露出熔岩。6月13日朱诺号执行第62次木星飞掠,含以29,250公里距离飞掠木卫一。
(首图来源:NASA)