火山世界木卫一 首张地质图问世(图)



美国科学家耗费6年制作出第一张完整的木卫一全球地质图(网络图片)

木卫一(埃欧,Io)是著名天文学家伽利略发现的第一颗月球以外的其他卫星之一,这颗木星4大卫星中最靠近木星的卫星,也是第一个在地球以外的发现活火山的天体世界,美国科学家耗费6年制作出第一张完整的木卫一全球地质图,可作为后续木卫一科学研究的工具,也可提供太空任务计划作为挑选观测目标的工具。

自伽利略于1610年1月发现木卫一后,科学家便不断持续以望远镜和人造卫星观察这颗独特的木星月亮,结果显示这颗木星月亮的轨道和重力场,连同另2颗伽利略4大卫星—木卫二(欧罗巴,Europa)和木卫三(加尼米德,Ganymede)以及木星本身都有关连,导致这颗卫星的岩质地壳有大规模而快速的弯曲变形现象。

这些“潮汐弯曲”使木卫一内部产生极大量的热能,融化内部岩石而向外喷发,这便是木卫一表面之所以遍布火山作用的来源。

潮汐弯曲,使木卫一内部产生极大量的热能

这幅地质图呈现许多形状、大小与颜色各异的火山特征,包括类火口湖凹地的不规则火山口、熔岩流地、火山穹丘和火山灰沈积物,此外还有高耸的山脉和富含硫或二氧化硫成分的大面积平原。在这张图中,总共包含了425个不规则火山口和单独的火山中心。

在这张图上唯一不会看到的地质特征就是陨石撞击坑,而且木卫一还是太阳系中唯一找不到撞击坑的天体。这是因为木卫一表面的火山源有数百个之多,其火山活动频率是地球的25倍之多,实在是太活跃了,使得木卫一的表面不断被火山活动更新,即使曾有撞击坑也都不复见。

有趣的是,虽然木卫一火山活动如此频繁而活跃,但木卫一受到火山活动而有长期地貌改变的部分约仅占木卫一地表的15%,其中绝大部分是在熔岩流地和不规则火山口之内。

美国亚利桑纳州立大学科学家威廉斯(David Williams)表示,木卫一活跃火山作用发生的热点(hot spot)绝大部分位在不规则火山口,约占了3%以下的木卫一地表。熔岩流地则覆盖了约28%的地表,但只有31%的热点位在熔岩流地上。了解这些特征和热点的分布状况,科学家进一步要做的是便是藉此研究木卫一的内部结构与热能产生机制,比较或筛选各种不同理论正确与否。


木星的神秘闪亮卫星“欧罗巴”发现有水。(网络图片)

木卫一火山活动频率是地球的25倍之多

威廉斯等人制作这张木卫一全球地质图的资料,来自美国航太总署(NASA)航海家1号和2号任务(Voyager,1979年),以及伽利略号轨道探测器(Galileo,1995~2003年)的观测资料予以拼贴结合的结果。

威廉斯等人将木卫一整个地表区分为19种不同的表面物质型态,测定他们的位置和面积大小,再找出这些资料和所有已知热点位置的关系,可让科学家们对木卫一上的各式火山作用分布概况一目瞭然。

除了纸本印刷图之外,威廉斯等人也提供相关的线上资料库,预定2012年底前便可将资料库建置完成,未来更计划将各地面望远镜和新视界号(New Horizons)于2007年飞掠的资料也加进资料库中,方便使用者追踪各种木卫一地表火山活动的改变历史。

来源:ETtoday

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