美國太空總局朱諾號探測器(Juno probe)新發現更全面認識木星衛星木衛一(Io)熔岩湖分布,首次揭示火山噴發過程。形象由朱諾號木星極光紅外成像儀(JIRAM)提供,可「看到」紅外光。論文發表在《自然通信:地球與環境》期刊。
2023年10月15日,朱諾號紅外線數據顯示木衛一熔岩湖Chors Patera位置圖。團隊認為熔岩湖大部分由厚厚熔融地殼覆蓋,邊緣有個熱環,意味木衛一內部熔岩直接暴露於太空。(Source:NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM/MSSS)
1610年伽利略首次發現這顆比月球稍大的衛星,就引起天文學家興趣。約369年後,美國NASA航海家一號捕捉到火山爆發。之後木星任務及更多木衛一飛掠,發現更多火山熱柱(Plumes)和熔岩湖。科學家現在認為,木衛一像手風琴被鄰近衛星和巨大木星拉伸擠壓,成為太陽系火山最活躍的星球。但木衛一表面火山噴發類型的理論很多,支持性數據卻很少。
2023年5月和10月朱諾號飛掠木衛一,距離它約35,000公里和13,000公里。朱諾號儀器顯示木星極光紅外成像儀可清楚觀察。儀器設計目的是捕捉木星深處出現的紅外光(人眼無法看到),探測木星雲層下50-70公里大氣層。但朱諾號延長任務期間,任務小組也用此儀器研究木衛一、木衛二、木衛三和木衛四。羅馬國家天體物理研究所的朱諾號聯合研究員Alessandro Mura提到,紅外線圖片高空間解析度,加上朱諾號飛掠期間有利位置,揭示木衛一地表都被熔岩湖覆蓋,有火山口狀特徵。
用木星極光紅外成像儀觀測的木衛一形象,飛掠數據不僅有豐富熔岩儲量,還看到地表下可能發生的情形。木衛一熔岩湖紅外線形象顯示,覆蓋大部分熔岩湖的中央地殼和湖壁邊界有個薄薄熔岩。熔岩湖邊緣及邊緣之外沒有熔岩流,代表熔岩再循環,噴發到熔岩湖的熔岩和回流地下系統的熔岩達平衡狀態。
木衛一熱點大部分表面是由岩石地殼組成,岩漿上涌導致岩石地殼呈周期性上下移動。這假設是地殼接觸到湖壁,摩擦力使其無法滑動,導致變形並破裂,露出地表下熔岩。另一種假設:岩漿從湖中央湧出,向外擴散形成地殼,並沿著湖邊緣下沉,露出熔岩。6月13日朱諾號執行第62次木星飛掠,含以29,250公里距離飛掠木衛一。
(首圖來源:NASA)