过去,我们认为木卫一内部可能因潮汐扭曲能量形成一片岩浆浅海,为地表400座活火山提供燃料,然而最新分析表明木卫一不存当地下岩浆海,事实上每座火山都拥有自己独立的岩浆库。
木卫一(Io)大小与月亮差不多,1979年,NASA喷射推进实验室科学家Linda Morabito从航海家一号照片发现木卫一存在火山羽流,调查表明木卫一还是整个太阳系火山活动最活跃的天体。自那时起,行星科学家一直想知道木卫一火山如何从地下熔岩提取能量,是否有片浅岩浆海为火山喷发提供燃料?
现在NASA科学家进一步确定,木卫一约400座活火山都由自己的单独热岩浆库提供燃料,而非来自巨大地下岩浆海洋。
朱诺号太空船于2023年12月、2024年2月以极近距离飞越木卫一,离表面约1,500公里),期间获得的高精度双频都卜勒数据能测量木卫一重力,从而揭示更多潮汐扭曲现象细节。
美国西南研究院科学家Scott Bolton解释,木卫一内部因木星巨大引力引起潮汐加热,融化木卫一内部部分区域,如果木卫一拥有全球性地下岩浆海洋,它的潮汐扭曲特征会比多数为固体的内部明显,因此根据朱诺号对木卫一重力场探测结果,我们能够判断木卫一表面下方是否隐藏着全球岩浆海洋。
但将朱诺号2次飞越木卫一的都卜勒数据与其他观测结果进行比较后,研究人员发现潮汐变形特征与木卫一不存在浅层全球岩浆海洋一致;或者说,木卫一的每座火山都有自己的地下岩浆库。
这些发现违反先前有关木卫一火山如何提供动力的理论,并强调木卫一地函基本上多是固体,潮汐力并不总是会产生全球岩浆海洋。
新论文发表在《自然》(Nature)期刊。
(首图来源:NASA)