美国宇航局（NASA）的朱诺号宇宙飞船对木星的火山卫星木卫一进行了多次近距离飞越，帮助科学家解开了这个小型卫星成为太阳系火山活动最活跃天体这一长期存在的谜团。
木卫一：一个充满火山的“比萨饼”
木卫一的大小与地球的月球相似，拥有大约400座火山，不断喷发出羽状物和熔岩，覆盖了整个卫星表面。自2016年7月以来一直在绕木星及其卫星运行和观测的朱诺号任务，于2023年12月和2月份对木卫一进行了极其近距离的飞越，飞船距离月球表面仅930英里（1500公里），捕捉到了图像和数据。朱诺号的飞越使人们前所未有地观察到了这个冒着烟的卫星，包括首次对其两极进行了观测。
研究人员于周三在美国地球物理联盟在华盛顿特区的年度会议上展示了对飞越数据分析的一些结果。一篇详细介绍部分研究结果的论文也于周四发表在《自然》杂志上。
朱诺号首席研究员、西南研究所副所长斯科特·博尔顿表示：“木卫一是整个太阳系中最令人着迷的天体之一。我们可以看到，这个天体完全被遍布两极和中间的火山所覆盖，这些火山一直在喷发。”
1610年1月8日，意大利天文学家伽利略·伽利雷发现了木卫一。但直到1979年旅行者1号飞越木星及其卫星时，才探测到木卫一的剧烈火山活动，这揭示了木卫一像比萨饼一样的动态表面。
那一年，美国宇航局喷气推进实验室的成像科学家琳达·莫拉比托在研究旅行者1号拍摄的木卫一图像时，成为第一个发现火山羽状物的人。这一发现引发了一个持续数十年的谜团，天文学家们对木卫一持续不断的火山活动起源感到困惑。
飞越揭示的秘密
木卫一围绕木星（太阳系中最大的行星）运行。木卫一的轨道并不完美，这意味着它有时在轨道运行过程中会更靠近木星，有时则更远。木卫一每42.5小时绕木星运行一周。
木星巨大的引力在木卫一绕其运行时会挤压木卫一，就像一只手挤压一个橡皮球一样，从而使木卫一变暖。这种现象被称为潮汐弯曲，或来自潮汐力的摩擦，会产生内部热量。
博尔顿说：“这就是木卫一内部发生的事情。这种挤压会产生热量，而且温度非常高，以至于木卫一的内部实际上融化并喷发出来。喷发是持续不断的，就像一场不停的大雨，到处都在不断喷发。”
木星持续不断的拉力对木卫一的弯曲会产生巨大的能量，这会熔化木卫一内部的一部分。如果熔化程度足够大，它就会形成一个全球性的岩浆海，朱诺号可以使用其仪器来探测。
在其近距离飞越期间，朱诺号捕捉到了高精度多普勒数据，通过追踪靠近木卫一如何影响宇宙飞船的加速度来测量木卫一的重力。这些数据与之前飞越木星及其卫星的任务（如美国宇航局的伽利略号宇宙飞船）以及地面望远镜的观测结果进行了比较。
这些观测结果共同表明，木卫一表面之下是一个坚硬的、大部分是固体的内部，而不是一个全球性的岩浆海——这解决了一个由旅行者1号的观测开始的45年之久的谜团。相反，火山是由更局部的来源驱动的，每一个火山在其下方都有自己的一片岩浆。
主要研究作者、朱诺号共同研究员、喷气推进实验室太阳系动力学小组主管瑞安·帕克在一份声明中说：“朱诺号的发现表明，潮汐力并不总是会产生全球性的岩浆海，这不仅仅促使我们重新思考我们对木卫一内部的了解，它还对我们对其他卫星（如土卫二和木卫二）甚至系外行星和超级地球的理解具有影响。我们的新发现为我们重新思考我们对行星形成和演化的了解提供了机会。”
朱诺号宇宙飞船继续为我们提供关于木星及其卫星的新见解，最近于11月24日完成了对木星旋转云顶的飞越。接下来，朱诺号将于12月27日飞越距离木星中心2175英里（3500公里）的地方，自8年前开始对木星的调查以来，它已经飞行了6.457亿英里（10.4亿公里）。
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