北京
NASA朱諾號(hào)探測(cè)器首次測(cè)量了木星衛(wèi)星木衛(wèi)一地表以下的溫度，發(fā)現(xiàn)這個(gè)太陽(yáng)系火山最活躍的世界，其淺層地下存在顯著的熱量積聚，僅數(shù)英尺深度溫度便升高逾40華氏度。這一成果基于兩次近距離飛掠期間微波輻射計(jì)采集的數(shù)據(jù)，同時(shí)揭示出木衛(wèi)一大部分表面異常光滑，且由密度極低的物質(zhì)構(gòu)成。 相關(guān)研究發(fā)表于《地球物理研究期刊：行星》，為探索太陽(yáng)系中火與冰的天體打開(kāi)了全新窗口。木衛(wèi)一的極端火山活動(dòng)由潮汐加熱驅(qū)動(dòng)，它在沿橢圓軌道運(yùn)行時(shí)不斷受到木星強(qiáng)大引力的拉伸與擠壓，產(chǎn)生的內(nèi)部熱量遠(yuǎn)超地球。此前幾乎所有關(guān)于這些熱量的認(rèn)知都來(lái)自只能感知表層溫度的紅外觀測(cè)，而此次數(shù)據(jù)來(lái)自朱諾號(hào)搭載的微波輻射計(jì)。 “朱諾號(hào)的微波輻射計(jì)通過(guò)探測(cè)地表以下，直接觀測(cè)到了木衛(wèi)一的熱量輸出，”研究合著者、西南研究院朱諾號(hào)首席研究員斯科特·博爾頓說(shuō)，“我們得以窺見(jiàn)一顆巖質(zhì)衛(wèi)星表面之下的景象，這一驚人發(fā)現(xiàn)對(duì)研究地球火山有著重要意義。如果在類(lèi)似儀器下觀測(cè)地球火山，或許能看到相似的地下溫度梯度特征，為理解地球火山的運(yùn)作方式提供全新信息?！?該輻射計(jì)最初為穿透木星云頂、探究其深層大氣而設(shè)計(jì)，六個(gè)微波天線同步探測(cè)不同波長(zhǎng)的微波。在任務(wù)延展階段，儀器獲得了觀測(cè)木衛(wèi)三、木衛(wèi)二和木衛(wèi)一的機(jī)會(huì)。博爾頓指出，不同波長(zhǎng)能探查不同深度，為表征巨行星大氣和冰質(zhì)、巖質(zhì)衛(wèi)星的地下殼層提供了新路徑。在木衛(wèi)三和木衛(wèi)二，探測(cè)曾深入冰殼數(shù)十英里，而深入木衛(wèi)一的火山巖則完全是意外收獲。 在2023年12月和2024年2月的飛掠中，探測(cè)器一度逼近至距木衛(wèi)一表面約1500公里。測(cè)得的熱輻射深度從地表下幾英寸到幾十英尺不等，觀測(cè)所及之處，僅進(jìn)入表面幾英尺溫度便驟升逾40華氏度，這種溫度梯度遠(yuǎn)非太陽(yáng)加熱所能解釋。博爾頓解釋道，這股來(lái)自地下的熱流將火山熔巖加熱至數(shù)千攝氏度，同時(shí)也在剝離地表物質(zhì)，印證了一個(gè)幾乎沒(méi)有大氣層的星球如何被內(nèi)部熱量持續(xù)重塑。 這些發(fā)現(xiàn)不僅重新定義了木衛(wèi)一的表面形態(tài)，也為未來(lái)探測(cè)地球和其他巖質(zhì)行星內(nèi)部的相似熱過(guò)程，提供了一種未曾預(yù)見(jiàn)的遙感新范式。
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