木卫一上的极地火山展示潮汐加热在天体与其轨道演化过程中的重要作用

康奈尔大学的研究人员利用木星的卫星木卫一上强烈的火山活动，推进了我们对潮汐加热的理解，潮汐加热是行星形成和演化过程中的一个关键因素。通过分析美国国家航空航天局的朱诺（Juno）号宇宙飞船的数据，研究小组观察到，火山位于木卫一两极而非赤道的特殊位置，可能在月球内部热量调节方面发挥了重要作用。 这项研究揭示了木卫一内部的动态相互作用，并为了解其他卫星上由类似加热机制驱动的潜在地表下海洋提供了启示。

这幅描绘木卫一火山活动的合成图是利用美国宇航局朱诺号宇宙飞船在2023年3月1日飞越木卫一时收集的可见光和红外线数据生成的。 月球的景象（灰色和棕色交错）由朱诺相机成像仪提供。 红色、黄色和亮白色的叠加是来自太空船的 JIRAM（Jovian Infrared Auroral Mapper）仪器的数据。 资料来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

康奈尔大学的天文学家们通过研究木星的卫星木卫一--太阳系中火山最活跃的天体--地狱般的火山景观，探索了潮汐加热--行星形成和演化的基本过程。

天文学教授亚历克斯-海斯（Alex Hayes）说："潮汐加热在天体的加热和轨道演化过程中发挥着重要作用。它为木星和土星等巨行星周围的卫星提供了形成和维持次表层海洋所必需的温度。"领衔作者、天文学博士生玛德琳-佩廷（Madeline Pettine）说："研究木卫一火山的荒凉景象实际上激发了科学寻找生命的灵感。"

通过研究美国国家航空航天局"朱诺"号飞船的飞越数据，天文学家发现木卫一的两极有活火山，这可能有助于调节其内部岩浆的潮汐加热--潮汐加热会引起摩擦。

该研究发表于9月7日的《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）上。

木星卫星木卫一上分布着近400座活火山。 博士生玛德琳-佩蒂娜（Madeline Pettine）带领一组康奈尔大学的天文学家利用美国宇航局"朱诺"（Juno）飞行任务的飞越数据对这些火山进行了检查，研究了行星形成和演化的一个基本过程：潮汐加热。 图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS， 图片处理：Ted Stryk

"来自木星的引力非常强大，"佩廷说。"考虑到与这颗大行星的其他卫星之间的引力相互作用，木卫一最终会受到欺凌，不断被拉伸和挤压。 随着潮汐变形，月球内部产生了大量的热量。"

佩廷在木卫一的两极发现了数量惊人的活火山，而不是更常见的赤道地区。，冰卫星内部的液态水海洋可能是通过潮汐加热保持液化的。

在北部，由四座火山组成的火山群--阿西斯火山、扎尔火山、托纳提乌火山、一座未命名的火山和一座独立的洛基火山非常活跃和持久，长期以来一直接受太空任务和地面观测。 南部的卡内赫基里火山、乌塔火山和拉基奥伊火山也表现出很强的活动性。

北方的四座长寿火山同时变得明亮，似乎在相互呼应。佩廷说："它们都以相当的速度变亮，然后变暗。看到火山并观察它们如何相互反应很有意思。"

编译自/scitechdaily