在熔岩湖上的巨浪,威尔士的大小在木星的火山月亮上看到

时间:2020-01-13  author:蹇嫜  来源:欧洲杯官网  浏览:61次  评论:5条

一种罕见的宇宙对准使得科学家们能够观察到木星火山月亮上从未见过的现象 - 两个巨大的海浪席卷威尔士大小的熔岩湖面。

Io是整个太阳系中最具火山活性的物体。 它是木星的伽利略卫星的最里面 - 这是地球上已知的64颗卫星中最大的一颗 - 并且密度最大。

近50年来,人们已经记录了木卫一表面亮度的变化,1979年,当美国宇航局的1号和2号旅行者飞过时,科学家们意识到这是由于月球上的火山活动造成的。

特别值得一提的是一个名叫Loki Patera的地区,在北欧神Loki之后。

髌骨 - 一个碗形的火山口 - 每隔400到600天就会变亮,并且关于是什么原因引发争议。 无论是一个巨大的熔岩湖被搅动,还是定期和大规模的喷发导致熔岩流过一个巨大的区域。

由加州大学伯克利分校的Katherine de Kleer领导的科学家们现在利用了Io和Europa(木星冰冷的月亮)之间罕见的宇宙排列,使他们能够隔离火山月球表面的热量并进行锻炼是什么导致观察到的变化。

在与新闻周刊的电子邮件采访中,de Kleer解释了为什么Io如此火山活跃:“Io的火山活动是由潮汐加热驱动的:Io被锁定在一个偏心轨道上,因为它与其他卫星Europa和Ganymede处于轨道共振[木星卫星]。 由于它的偏心轨道,木星在轨道周期(仅仅1.8天)内的重力发生变化,导致其内部的摩擦力很大,使地幔部分融化,产生岩浆。

但火山活动通常很难观察到。 直到Io和Europa的罕见排列让科学家们在月球上观察并获得其巨大熔岩湖的详细地图。

Jupiter moon Io Io的伽利略形象。 颜色已针对对比度进行了调整,但基于真实的复合红外,绿光和紫光图像。 NASA / JPL

当欧罗巴在Io面前经过时,它阻挡了火山月亮的光线。 由于欧罗巴的表面被冻结,它在红外线波长处反射的阳光很少,这意味着该团队可以隔离来自Io表面的热量。 他们的研究结果 。

研究报告的共同作者Michael Skrutskie在一份声明中说:“有太多的红外光,我们可以将观测切割成八分之一秒的间隔,在此期间,木卫二的边缘在Io的表面上只有几公里的距离。”

“Loki从一个方向被覆盖,但是从另一个方向显露出来,只需要制作一个真实的地图,以便在髌骨内分布温暖的表面。”

热图为科学家提供了比通常情况好十倍的图像。 该地图显示,湖水温度从西部的270开尔文(负3.1摄氏度)到东南部的330开尔文(56摄氏度)不等。

然后,该地图允许团队计算出岩浆在地表暴露的频率。 他们的分析表明,熔岩在两个波浪中被翻转 - 一个向西移动而另一个向东移动 - 每天大约0.6英里(3,300英尺)。

“Loki Patera已经活跃了几十年,所以我们对熔岩湖本身并不感到惊讶,”德克勒说。 “然而,所有过去的观察结果可以通过在整个髌骨周围沿一个方向传播的单个波来解释,因此我们确实惊讶地看到两个波浪,特别是两个波以不同的速度在相反的方向上移动。”

“髌骨本身是巨大的 - 覆盖与威尔士或马萨诸塞州相同的表面积。 所以,如果你站在它的边缘,你将无法看到另一面; 它看起来像熔岩的海洋。 熔岩散发出大量的热量,但实际上它大部分都在冰点以下,虽然它被认为是“温暖的”,因为它仍然比Io的表面温度高100度。

“波浪'前方'横跨整个髌骨宽度,或50-100公里(31-62英里),一直绕着马蹄形湖泊行进,覆盖整个表面面积21,500平方公里(8,300平方英里) )“。

研究人员表示,研究结果表明,Loki Patera比以前想象的要复杂得多,观察到熔岩的翻转可能与岩浆的成分或含有的溶解气体量有关。 “这些结果让我们看到了Loki Patera下复杂的管道系统,”de Kleer在一份声明中说。

他们希望对Io进行更多的观察以确认他们的发现,但他们将无法在2021年之前做到这一点,当时Io和Europa再次对齐:“我们希望观察相似的性质但是在翻转的不同点在Loki Patera周期,“她说。

“这有助于确认双波模型和/或揭示翻车过程的其他细节。 不幸的是,我们还要再等四年,直到几何形状再次对齐,才能使这个实验成为可能。“

欧罗巴穿越Io盘。 Loki Patera是磁盘上部的明亮热点。 大型双目望远镜观测台


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