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木星的一颗卫星被融化了

木星的两颗卫星木卫三和木卫四被认为是异卵双胞胎。他们的组成和大小相似,但在视觉上是不同的。此外,伽利略号和旅行者号宇宙飞船的数据显示,这两颗卫星的内部结构也非常不同。造成这种差异的原因30年来一直困扰着科学家,但一项新的研究提供了一种解释。在后期猛烈的爆炸中,木卫四毫发无损的逃脱了,而木卫三则是一个受虐的孩子,以至于后者融化了。西南研究所的艾米·巴尔博士说:“撞击使木卫三融化的如此彻底,以至于热量无法迅速消除。就像所有巧克力屑都沉到融化的冰淇淋盒底部一样,所有木卫三的石头都沉到了中心。木卫四在较低的速度下受到的撞击较少,避免了完全融化。”

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巴尔博士和罗宾科纳普博士创建了一个模型,展示了38亿年前在晚期重轰击(LHB)时期,木星强大的引力是如何将彗星的撞击物集中在木卫三和木卫四上的。每次撞击木卫三或木卫四的混合冰和岩石表面都会形成一个液态水池,使液态水池中的岩石下沉到卫星中心。

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但是木卫三离木星更近,因此受到的冰撞击是木卫四的两倍。此外,撞击木卫三的撞击物有更高的平均速度。巴尔和科纳普的模型显示,在后期的重轰击中开始形成的岩心在木卫三中可以自我维持,但木卫四不能。

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外层太阳系晚期重轰击木卫三星(顶行)和木卫四(底行)所形成的内部密度结构,引用美国西南研究院的研究成果

正如看一部电影,它展示了外太阳系晚期的重轰炸对木卫四(电影的顶部模型)和木卫三(底部)的内部结构的影响。

“与地球和金星相似,木卫三和木卫四是双胞胎,了解他们是如何出生并成长的如此不同对行星科学家来说是非常有趣的,”巴尔解释道。“我们的研究表明,木卫三和木卫四记录了太阳系早期演化的特征,这是非常令人兴奋的,完全出乎意料。”

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“木卫三—木卫四二分法”一直是比较行星学中的一个经典问题。比较行星学是一个研究领域,旨在解释为什么一些具有相似体积特征的太阳系天体有着截然不同的外观。巴尔和科纳普的研究还将木星卫星的演化与地外行星的轨道迁移和地球卫星的轰击史联系起来。

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已知的木星卫星有79颗。最大的卫星是四颗伽利略卫星,它们是1610年由伽利略和西蒙·马略独立发现的,是科学家发现的第一批既不是围绕地球也不是围绕太阳运行的卫星。从19世纪末开始,人们发现了许多比木星小得多的卫星,这些卫星被赋予了罗马神朱庇特或希腊神宙斯的情人或女儿的名字。到目前为止,伽利略卫星是围绕木星运行的最大、质量最大的天体,已知的其余75颗卫星和土星环加起来仅占木星轨道总质量的0.003%。

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伽利略卫星围绕木星的轨道运动,正如旅行者号宇宙飞船上的照相机捕捉到的。在木星的卫星中,有八颗是正常的卫星,它们的进动轨道和近似圆形的轨道相对于木星的赤道面不是很倾斜。如果它们在太阳的正轨道上,由于伽利略卫星的行星质量,其形状几乎是球形的,因此至少可以认为是矮行星。其他四颗常规卫星则小得多,离木星也更近;这些是构成木星环的尘埃的来源。木星其余的卫星是不规则卫星,它们的进、退轨道离木星很远,有很高的倾斜度和偏心率。这些卫星可能是木星从太阳轨道上捕获的,其中22颗非常规卫星尚未正式命名。

相关知识

木星是距离太阳第五近的行星,也是太阳系中体积最大的行星,目前已知有六十余颗卫星。古代的天文学家就已经知道这颗行星,罗马人以他们的神称这颗行星为朱庇特。古代中国则称木星为岁星,取其绕行天球一周为12年,与地支相同之故。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. universetoday-陈聪

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