“朱諾”號發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)一上迄今最強(qiáng)火山活動

要問太陽系中哪個星球最火爆最像地獄，木衛(wèi)一（Io）毫無疑問是個候選者。木衛(wèi)一以極其活躍的地質(zhì)活動聞名遐邇，這個表面積只有地球8.2%的衛(wèi)星，擁有超過400座活火山。即便如此，最近美國航天局“朱諾”號木星探測器觀測到的火山活動也是蔚為壯觀，令人震驚。

“朱諾”號任務(wù)的科學(xué)家通過探測器上的木星紅外極光測繪儀 （JIRAM）在木衛(wèi)一的南半球發(fā)現(xiàn)了一個火山熱點(diǎn)。它的大小不僅超過了地球上的蘇必利爾湖（Lake Superior），而且噴發(fā)的能量幾乎是全世界所有發(fā)電廠總能量的六倍！

2024年12月27日“朱諾”號觀測到的木衛(wèi)一熱區(qū)（來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM）

木衛(wèi)一如此活躍，始作俑者仍然是木星。木衛(wèi)一與月球差不多大（直徑比月球大5%），距離木星中心約42萬公里，也和月球遠(yuǎn)地點(diǎn)相當(dāng)，但考慮到木星的半徑有7萬公里，相對而言這個距離就算是很近很近了。一方面，這導(dǎo)致木衛(wèi)一的公轉(zhuǎn)周期只有 42.5 小時；另一方面，使得在橢圓軌道上運(yùn)行的木衛(wèi)一每一圈都在經(jīng)歷木星引力的拉扯。同時，在木衛(wèi)一外側(cè)還有木衛(wèi)二和木衛(wèi)三，木衛(wèi)三是太陽系最大的衛(wèi)星，木衛(wèi)二也是與木衛(wèi)一個頭比較接近的星球，木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三的公轉(zhuǎn)周期剛好構(gòu)成 1:2:4 的共振關(guān)系。這種共振使木衛(wèi)一受到無情的擠壓，會給木衛(wèi)一起到加熱作用，巨大的能量融化了木衛(wèi)一內(nèi)部的，讓它成為一顆“軟柿子”。

木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三的軌道共振（來源：Wikipedia）

JIRAM 的設(shè)計(jì)目標(biāo)是捕捉木星云頂下方 50 至 70 公里的紅外線，從而探測這顆氣態(tài)巨行星的大氣。但自從 NASA 延長了“朱諾”號的任務(wù)以來，該團(tuán)隊(duì)就使用該儀器研究了木星的四顆伽利略衛(wèi)星。在其擴(kuò)展任務(wù)期間，“朱諾”的每隔一圈軌道就會經(jīng)過一次木衛(wèi)一，每次都飛越木衛(wèi)一的同一區(qū)域。此前的飛越都在距離木衛(wèi)一表面約 1500 公里范圍內(nèi)，而最近一次飛越（2024年12月27日）距離木衛(wèi)一達(dá)到7.4萬公里。距離遠(yuǎn)有助于看得更為全面。

1999年“伽利略”號探測器拍攝的木衛(wèi)一（來源：NASA/JPL/University of Arizona）

“朱諾”號記錄到一次木衛(wèi)一南半球的極端的紅外光的閃耀事件，甚至讓紅外相機(jī)飽和了，說句直白通俗的話就是——亮瞎了。這意味著那里是個極為強(qiáng)大的熱區(qū)。科學(xué)團(tuán)隊(duì)估計(jì)這片區(qū)域超過10萬平方公里，直接刷新了紀(jì)錄。此前曾觀測到最大熔巖湖是落基火山口（Loki Patera），面積為2萬平方公里。這次不僅面積擴(kuò)大了5倍，輸出的輻射總功率更是超過了 80 萬億瓦。

如此規(guī)模的噴發(fā)是否會給這個星球帶來顯著的甚至是永久的地質(zhì)烙印呢？3月3日，“朱諾”號將再次遠(yuǎn)距離飛越木衛(wèi)一，屆時可以觀察這一熱區(qū)是否有新的變化。

“朱諾”號捕捉到木衛(wèi)一表面顯著的變化（來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Jason Perry）

參考資料：

NASA Juno Mission Spots Most Powerful Volcanic Activity on Io to Date - NASA (https://www.nasa.gov/solar-system/nasa-juno-mission-spots-most-powerful-volcanic-activity-on-io-to-date/)