木卫一隐藏的热量首次显露出来

来自朱诺号航天器的数据还表明,木星的卫星具有相对光滑、低密度的表面。

来源:Eos杂志

艾奥(木星的第三大卫星)受到木星及其另外两颗卫星木卫二和木卫三的引力的不断挤压和变形。木卫一内部由此产生的摩擦产生了极高的内部热量,助长了其表面喷发的火山。事实上,木卫一的火山活动比太阳系中任何其他星球都更加活跃。

之前几乎所有对木卫一热量的观测都依赖于红外测量,这种测量只能检测到月球最外层“皮肤”的温度。现在,布朗等人首次测量了木卫一的内部温度。

研究人员使用了 NASA 朱诺号航天器上的微波辐射计仪器在 2023 年 12 月和 2024 年 2 月近距离飞越木卫一期间捕获的数据,该航天器自 2016 年以来一直绕木星运行。

这些数据揭示了木卫一在微波波长下的热发射,这些波长比红外线更长,使研究人员能够在地表下观察数十米。他们的分析涉及识别和删除代表月球表面天空反射的部分数据。目标是留下真正代表木卫一特征的观测结果。

这些观测结果表明,木卫一表面的上层数十米受到内部过程的强烈加热。符合这些数据的两种可能的解释是,热量可能通过地表附近的传导层稳定上升,而来自最近熔岩流或热喷口的热量可能通过薄薄的冷却地壳散逸到地表,后者更有可能是因为高山的存在。

对微波观测的进一步分析揭示了有关木卫一的更多信息。数据表明,木卫一的表面相对光滑,类似于地球的平原。他们还认为,木卫一的上层密度比固体岩石低,可能类似于火山灰或浮石,可能位于几米以下密度更大的物质之上。

—莎拉·斯坦利,科普作家

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