天文小知识:木星的卫星木卫一

对我们来说,探索太阳系的过程就像剥洋葱。而且每剥开一层,就会出现新的谜题,一层更比一层令人困惑不解。观察木星的卫星系统时尤为典型,特别是它的四大卫星—木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。为了纪念这四颗卫星的发现者,它们也被统称为伽利略卫星。这几颗奇妙的卫星拥有着令人惊叹的自然奇观,让科学家们在几个世纪里都沉迷于对它们的研究。

伽利略于1610年1月用自己设计的望远镜发现了木卫一。当时,受制于望远镜的条件,他无法区分木卫一和木卫二,所以他将这两个行星以一个单点光的形式记录下来。然而就在第二天,他第一次看到了两颗独立的天体。他的观察结果发表在1610年3月的论文Sidereus Nuncius(意为星际使者)中。

(《木星的世界》)中声称,他独立地发现了这些卫星,只是和伽利略同时发现的。虽然伽利略首先公布了自己的发现,应约翰内斯·开普勒(Johannes Kepler)的要求,最终还是采用了马吕斯提出的名字,但直到20世纪才被采用。在此之前,木卫一一直根据伽利略的命名,被称为木星一号。

与其他伽利略行星一样,木卫一的英文名IO是以希腊神话中的朱庇特(Jupiter,同时也是木星的英文名称)的情人命名的。其表面的特征也以希腊多种神话中的火焰之神、火山之神、太阳神、雷神等命名,也有一些命名来自但丁的《神曲地狱篇》,因为两者都遍地是火山。到目前为止,国际天文联合会已经批准了木卫一上225个火山、山脉、高原和大反照率特征的名称,如普罗米修斯等。

也称为“艾奥”或“伊俄”(发音为/a.o/,[5] 或是希腊),是木星的四颗伽利略卫星中最靠近木星的一颗卫星,直径为3,642公里,是太阳系第四大卫星。名字来自众神之王宙斯的恋人之一:艾奥,祂是希拉的女祭司。

艾奥有400座的活火山,是太阳系中地质活动最活跃的天体[6][7]。极端的地质活动是因为艾奥内部受到木星的牵引,造成潮汐摩擦产生的潮汐热化所导致的结果。有些火山造成的硫磺和二氧化硫可以攀升到500公里(310英里)的高度。艾奥表面也有超过100座的山峰,是在硅酸盐的地基上广泛的压缩和抬升,产生许多斑点,其中有些山峰比地球上的珠穆朗玛峰还要高[8]。不同于大多数外太阳系的卫星(它们都有厚实的冰层包覆着),艾奥有着铁或硫化铁的熔融核心和以硅酸盐为主的岩石层。艾奥表面大部分的平原都被硫磺和二氧化硫的霜覆盖着。

艾奥的火山活动建构了其许多表面的特征。其火山和熔岩流使广大的表面产生各种变化并且造成各种不同的颜色采绘,有红、黄、白、黑、和绿色,主要肇因于硫化物。为数众多的广阔熔岩流,有些长度达到500公里,也是表面的特征。这些火山活动的过程提升了视觉对比,让艾奥的表面好像是一个披萨。这些火山作用为艾奥稀薄的大气提供了补凑的材料,也为木星巨大的磁层供应了材料。

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