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从木卫一反弹的磁波有助于测量其内部的岩浆

了解为什么木星的卫星木卫一是太阳系中火山活动最活跃的卫星,其地表之下拥有全球性的岩浆海洋。

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新闻摘要:木星的卫星木卫一是太阳系中火山活动最活跃的天体,其火山活动释放的热量是地球的 30 倍。据信,木星的引力对木卫一施加的巨大拉力以及产生的巨大摩擦力,导致热能熔化了大量的地下岩石,滋养了木卫一上 400 座活火山。多年来,天文学家们一直在争论木卫一喷发的熔岩是来自孤立的岩浆团,还是来自覆盖整个卫星的一层岩浆。现在,天文学家们首次窥探了木卫一的内部,发现它有一个约 30 英里厚的全球性岩浆海洋。“结果表明,木卫一在木星的…磁场中持续发出‘探测信号’,这与地表深处熔融或部分熔融的岩石所预期的信号相符,”首席研究员 Krishan Khurana 告诉《Wired》杂志如何做到

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  • 近十年前,当美国宇航局的伽利略号探测器飞过木星时,它探测到了该行星磁场中的异常。“就像机场金属探测器发出的波束会从你口袋里的金属硬币上反弹回来一样……木星旋转的磁场会不断地从……木卫一的内部反弹回来,”Khurana 告诉《Cosmos》杂志

  • 当时,科学家们无法解释这些异常。但自那以后,研究人员已经熔化了富含铁和镁且导电性强的超基性岩石。他们的测试表明,来自木卫一的磁信号与人们预期的一样,就像其表面下存在液态超基性岩石海洋一样。

背景信息:

  • 1979 年,科学家们首次在木卫一的表面发现了火山,当时美国宇航局的旅行者号探测器传回了一些确凿的图像。美国宇航局的伽利略号探测器于 1989 年发射,1995 年抵达木星;它于 1999 年首次记录到由木卫一引起的磁异常。

  • 科学家们以前也曾利用电磁变化来窥探卫星,但这并不涉及岩浆:他们利用这些变化来证明木星的其他卫星,包括欧罗巴、盖尼米德和卡利斯托上存在水。“与熔岩一样,盐水的导电性很强,它以类似的方式对木星的电磁辐射作出反应。”

  • 天文学家们怀疑木卫一有岩浆团而不是巨大的岩浆海洋,因为岩浆团更容易解释月球上为何有高达 10 英里的火山:就像岩浆柱上升形成夏威夷这样巨大的火山一样,人们认为更大的岩浆团会涌上来支撑木卫一的山脉。现在我们知道月球上有一整层岩浆,“木卫一如何支撑这些山脉尚不完全清楚。”

未来展望:天文学家们希望再次使用相同的技术近距离研究欧罗巴,以精确测量该卫星上究竟有多少水分。参考文献:Krishan K. Khurana 等人。“Evidence of a Global Magma Ocean in Io’s Interior.” *Science*。 DOI: 10.1126/science.1201425图片:木星的磁力线(蓝色)让天文学家得以窥探木卫一的内部,揭示出厚达 30 英里的岩浆层。Xianzhe Jia / University of Michigan, Ann Arbor

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