第241章 熾星
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“小夢,過段時(shí)間我打算給你個(gè)小禮物,等這段時(shí)間學(xué)習(xí)差不多結(jié)束的時(shí)候?!弊诳磁_上,華楓貼著云夢耳畔輕聲說道。 “啊……”云夢一下子臉紅了,搞不清楚為什么華楓突然跟她說這個(gè)?!翱墒牵覀冏罱怯惺裁磿r(shí)間呀,華楓哥的禮物是什么呢?”云夢語氣里透著調(diào)皮和期待。 “哈哈,這個(gè)不影響的,你放心。有些事情現(xiàn)在不去做,不知道以后還有沒有機(jī)會去實(shí)現(xiàn)。以后你就知道了,先上課吧。”華楓壓抑住心里對云夢的熱切寵溺的揉了揉云夢的秀發(fā)轉(zhuǎn)過身去,他知道眼下更應(yīng)該做些什么。 接下來他們知道在伽利略號之后的2003年9月,火熱的困境出現(xiàn)在木星的大氣層,地基的望遠(yuǎn)鏡觀測到艾奧有新的火山活動。特別是,來自夏威夷凱克望遠(yuǎn)鏡的自適應(yīng)光學(xué)所獲取的影像,和哈勃空間望遠(yuǎn)鏡允許天文學(xué)家監(jiān)測艾奧的火山活動。這些影像使得科學(xué)家不需要用到航天器就能監(jiān)測艾奧的火山活動。 前往冥王星和柯伊伯帶的航天器新視野號在2007年2月28日在路途中接近木星和艾奧。在接近木衛(wèi)一期間,它獲得許多艾奧的遠(yuǎn)距離觀測資料,包括特瓦史塔火山口的巨大流束,證實(shí)了是自從1979年在艾奧觀測到裴蕾火山的第一個(gè)流束以來最大的。新視野號也捕捉到gi u pate a在接近與進(jìn)入早期噴發(fā)前的影樣,還有一些在伽利略號就已經(jīng)觀察到噴發(fā)的火山 。 目前有兩個(gè)探測木星系統(tǒng)的計(jì)劃即將執(zhí)行。朱諾號航天器在2011年發(fā)射,影像的能力雖然受到限制,但它可以使用近紅外線分光儀(jira)提供艾奧的火山活動。歐羅巴木星系統(tǒng)任務(wù)(和esa合作的計(jì)劃,它已在2009年2月獲得核準(zhǔn),但發(fā)射的預(yù)定日期在2020年,將使用二艘航天器研究艾奧nasa的木星歐羅巴軌道者和esa的木星蓋尼米得軌道者。 因?yàn)檫@兩艘航天器的主要任務(wù)是研究木星的冰衛(wèi)星,所以對艾奧的觀察幾乎都是在比較遠(yuǎn)的距離上,木星歐羅巴軌道者在進(jìn)入環(huán)繞歐羅巴的軌道之前,在年之間將四度接近與飛掠過艾奧,但是esa的貢獻(xiàn)仍將面對esa其他項(xiàng)目在經(jīng)費(fèi)上的競爭。除了nasa已經(jīng)批準(zhǔn)的這兩個(gè)計(jì)劃之外,還有幾個(gè)與艾奧相關(guān)的計(jì)劃被提出。一個(gè)稱為艾奧火山觀測者的計(jì)劃將在2015年發(fā)射,它設(shè)定為發(fā)現(xiàn)級的任務(wù),并將多次飛越艾奧,但這個(gè)計(jì)劃仍在概念研究的階段。 木星衛(wèi)星數(shù)目現(xiàn)已高達(dá)63顆,其中最大的四顆木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四最為著名,早在1610年,伽利略便已通過他的望遠(yuǎn)鏡觀測到這四顆衛(wèi)星,并以之證明并非所有的天體都繞地球運(yùn)行,成為“日心說(地動說)”的最佳證據(jù)之一,因此天文上以“伽利略衛(wèi)星”稱呼這四顆木星的大衛(wèi)星。 旅行者號宇宙飛船約在20幾年前掠過木星附近時(shí),觀測到木衛(wèi)一的表面有非?;钴S的火山活動,地面科學(xué)家持續(xù)監(jiān)測木衛(wèi)一,結(jié)果發(fā)現(xiàn)它是太陽系中火山活動最頻繁的天體。 而前幾年才剛功成身退的“伽利略”號宇宙飛船則發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)一表面的火山熱點(diǎn)溫度高達(dá)攝氏1610度左右,相較之下,地球上的火山(如夏威夷的幾勞亞火山等)只有攝氏1000度左右,頓時(shí)使木衛(wèi)一成為太陽系中表面溫度僅次于太陽的天體(太陽表面溫度約5700度左右)。已知木衛(wèi)一表面有超過100座的火山,并證實(shí)木衛(wèi)一的火山活動頻率高達(dá)地球的30倍以上。天文學(xué)家認(rèn)為木衛(wèi)一的火山之所以如此活躍,原因在于它是四顆中最接近木星的一個(gè),受到木星強(qiáng)大的潮汐力和磁場影響非常嚴(yán)重。 美國華盛頓大學(xué)行星科學(xué)家利用計(jì)算機(jī)仿真木衛(wèi)一表面火山爆發(fā)的情形,結(jié)果顯示木衛(wèi)一表面的熔巖溫度之高,使其中所含有的鈉、鉀、硅、鐵等都被蒸發(fā)成氣體,有部分變成單原子氣體,有部分則維持分子狀態(tài),如一氧化硅、二氧化硅、一氧化鐵等,成為木衛(wèi)一大氣層的一部份??茖W(xué)家們曾在2000年時(shí)提出預(yù)測這些被蒸發(fā)的巖石成分,與火山氣體中的硫或氯等交互作用之后,可能產(chǎn)生一些罕見的氣體,如氯化鈉、氯化鉀、二氯化鎂、二氯化鐵等。 天文學(xué)家在2003年時(shí)真的在木衛(wèi)一表面發(fā)現(xiàn)氯化鈉氣體成分,但因觀測結(jié)果靈敏度不足,無法偵測出氯化鉀氣體的存在。 如今,科學(xué)家們利用伽利略衛(wèi)星的觀測資料,配合他們的地面望遠(yuǎn)鏡觀測結(jié)果,分析后發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)一表面熾熱熔巖中鈉和鉀,正在蒸發(fā)成氣體進(jìn)入大氣中。此外他們還發(fā)現(xiàn)一氧化硅則是熔巖中硅類氣體的主要成分;由于天文學(xué)家在太空中已觀測到一氧化硅的存在,尤其是表面溫度較冷的恒星大氣中,因此使得木衛(wèi)一表面一氧化硅的發(fā)現(xiàn)顯得格外引人注目,他們還希望能在火山噴出的氣體中直接偵測到一氧化硅氣體。相關(guān)研究成果發(fā)表在2004年5月份的《伊卡魯斯》雜志中。 2004年,天文學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),太陽系內(nèi)(除太陽外)最熾熱的星體并不是人們一貫認(rèn)為的距離太陽最近的行星水星和金星,而是木星的衛(wèi)星木衛(wèi)一(木星最明亮的四顆衛(wèi)星之一,400年前由伽利略最先發(fā)現(xiàn))。 當(dāng)然,使得木衛(wèi)一有如此之高的溫度并不是太陽輻射的功勞,而是它內(nèi)部劇烈火山活動的結(jié)果。在太陽系內(nèi)部,再沒有任何其它行星或衛(wèi)星能與木衛(wèi)一在火山數(shù)量上相媲美。 天文學(xué)家們首次發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)一上強(qiáng)烈的火山活動是在20多年前,當(dāng)時(shí)美國的“旅行者”號星際探測器曾給木衛(wèi)一拍攝了一系列照片。此后,在木星附近工作了約8年的“伽利略”號探測器還為這顆熾熱的衛(wèi)星進(jìn)行了近距離拍照。正是以這些照片為依據(jù)科學(xué)家們確定了木衛(wèi)一上有著非常劇烈的火山活動,其表面溫度可達(dá)1610攝氏度。 來自圣路易斯華盛頓大學(xué)的研究人員對木衛(wèi)一上的火山噴發(fā)進(jìn)行的計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)顯示,木衛(wèi)一火山爆發(fā)噴射出的熔巖能夠?qū)⑵浔砻娴拟c、鉀、硅、鐵等物質(zhì)及其化合物熔化并蒸發(fā)到大氣中。這些物質(zhì)的氣化物與火山巖氣體(含亞硫化物及氯化物)發(fā)生反應(yīng)便形成了木衛(wèi)一大氣特有的組成成份鈉和鉀的氯化物以及鎂和鐵的二氯化物。 氣態(tài)氯化鈉在木衛(wèi)一上已經(jīng)找到,就條件來看,要找到氣態(tài)氯化鉀我們的探測器的靈敏度還需要加以改進(jìn)。 盡管科學(xué)家們已經(jīng)獲取了有關(guān)木衛(wèi)一的許多資料,但憑這些資料還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能讓科學(xué)家們揭開木衛(wèi)一神秘的面紗這顆大小僅與月球相當(dāng)?shù)男l(wèi)星如何保持如此之高的巖漿溫度?如此高溫的巖漿卻為何熔化不了其周圍的巖石?它的巖石圈(包括地殼和地幔上部)到底有多厚多堅(jiān)固?如果它上面有山,其高度會不會賽過珠穆朗瑪峰?當(dāng)然,要解開這一系列的疑惑尚需要天文學(xué)家們持續(xù)不斷的努力。 科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)太陽系最活躍的火山即將爆發(fā),而火山爆發(fā)活動頻繁的木衛(wèi)在未來的某一天將可能休眠。 此前,離木星距離最近一顆大衛(wèi)星木衛(wèi)一已多次出現(xiàn)火山爆發(fā)活動,其表層被火山灰覆蓋,其表面還有數(shù)十個(gè)活火山。而木衛(wèi)一的大小和月亮差不多。科學(xué)家介紹稱,木衛(wèi)一表面火山運(yùn)功頻繁的原因是木星與其另外三個(gè)衛(wèi)星引力的共同影響。因?yàn)槟拘桥c其衛(wèi)星的引力引發(fā)了木衛(wèi)一表面不同地區(qū)的引力變化,造成不同地區(qū)的拉伸和地殼變化。 這種引力的拉伸,造成木衛(wèi)一表面每隔10米就會發(fā)生向上和向下的運(yùn)動,因此引發(fā)了地殼的劇烈活動。法國巴黎天文臺經(jīng)過長時(shí)間的觀測和研究,已經(jīng)證實(shí)了這種火山頻繁活動的原因。 科學(xué)家稱,最讓人震驚的是,如果這種運(yùn)動過于激烈,將會使附近的衛(wèi)星進(jìn)入一個(gè)圓形軌道,而不是此前的橢圓形軌道,那么太陽系的規(guī)律將會發(fā)生重大變化。實(shí)際上,科學(xué)家結(jié)合1891年就開始對木衛(wèi)一的觀測數(shù)據(jù),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這種細(xì)微的變化。加州大學(xué)的舒伯特教授認(rèn)為,一旦木衛(wèi)一處于休眠狀態(tài),那么木星的軌道也會發(fā)生變化,從而使得衛(wèi)星的軌道發(fā)生變化??茖W(xué)家們把相關(guān)的研究數(shù)據(jù)發(fā)表在了《自然》雜志上。 2014年3月科學(xué)家發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)一噴出近300公里高噴流。 2014年8月7日,美國宇航局網(wǎng)站報(bào)道,在2013年8月份的兩個(gè)星期時(shí)間內(nèi),木星4顆伽利略衛(wèi)星之一的木衛(wèi)一上連續(xù)發(fā)生了三次大規(guī)模的火山噴發(fā)事件。 2016年5月16日《自然地球科學(xué)》網(wǎng)絡(luò)版上,來自美國地質(zhì)勘探局天文科學(xué)中心的科學(xué)家cki o 和ichael t b d發(fā)表了一篇關(guān)于計(jì)算機(jī)模型的文章,該計(jì)算機(jī)模型能夠構(gòu)建數(shù)字化的模擬高山。 cki o 稱行星研究學(xué)者們認(rèn)為,木衛(wèi)一上的高山也許是由于它持續(xù)的火山噴發(fā)造成巖漿遍布整個(gè)星球而形成的,噴涌到木衛(wèi)一表面的巖漿有向下流動的趨勢。由于木衛(wèi)一是一個(gè)球體,在它向下流動的過程中,受到壓力的作用從而增加縱向深度。 cki o 表示,這也許能解釋為什么在高山旁常有最近噴發(fā)的巖漿。地殼深處的壓力強(qiáng)度非常大,當(dāng)裂縫延伸至地表,壓力得到釋放,整個(gè)斷層的壓力環(huán)境也隨之改變,為巖漿噴發(fā)提供了通道。它還能解釋木衛(wèi)一上的一個(gè)不起眼的特征高山與火山的反關(guān)聯(lián)性。不僅是因?yàn)橹饾u變重的巖漿使得地殼深處壓力增強(qiáng),也因?yàn)闇囟仍谥饾u升高。高溫使巖石逐漸膨脹,但由于空間不足,又再次處于壓縮環(huán)境之中。只要火山持續(xù)噴發(fā),會帶走熱量,使得熱應(yīng)力變低,減少形成高山的可能性。但一旦噴發(fā)結(jié)束,地殼又重新變熱,熱應(yīng)力增強(qiáng),形成高山的可能性又增加了。 時(shí)至今日,人類對這些星球的嗯了解和應(yīng)用也越來越深入,一切似乎都在蓬勃向上的發(fā)展,真正的現(xiàn)實(shí)只有極少數(shù)人知道,他們?yōu)榇嗽谧鲋约核茏龅淖畲笈Γ?/br> 。