发布单位：台北市立天文科学教育馆
美国太空总署朱诺号探测器（Juno probe）的新发现将更全面的认识木星的卫星——木卫一（Io）上熔岩湖的分布，并首次揭示了火山喷发过程。这些结果是由朱诺号的木星极光红外成像仪（JIRAM）所提供，该仪器可以「看到」红外光。研究人员在《自然·通讯：地球与环境》期刊上发表了相关论文。
图说：“朱诺”号飞船上的“朱诺相机”捕捉到了木星卫星木卫一地平线上升起的两股火山烟柱。这张照片拍摄于2月3日，距离大约2400英里（3800公里）。
图说：2023年10月15日，朱诺号上的红外线数据显示了木卫一的熔岩湖Chors Patera位置图像。研究团队认为，该熔岩湖的大部分被厚厚的熔融地壳覆盖，湖边缘有一个热环，意谓木卫一内部的熔岩直接暴露在太空中。(NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM/MSSS)
自1610年伽利略首次发现了这颗比月球稍大的木卫一以来，它就引起了天文学家的兴趣。大约369年后，美国NASA的航海家1号捕捉到一次火山爆发的情形。随后的木星任务，以及更多的木卫一飞掠，发现了更多的火山热柱（Plumes）和熔岩湖。科学家现在认为，木卫一像手风琴一样被邻近的卫星和巨大的木星拉伸和挤压，使其成为太阳系中火山最活跃的星球。但是，关于木卫一表面火山喷发类型的理论很多，但支持性数据却很少。在2023年5月和10月，朱诺号分别飞掠了木卫一，距离它大约3万5000公里和1万3000公里。在朱诺号的仪器中，木星极光红外成像仪可以清楚地观察这颗卫星。此仪器的设计目的是捕捉木星内部深处出现的红外光（人眼无法看到），可探测木星云层下50至70公里的大气层。但在朱诺号的延长任务期间，任务小组也使用该仪器研究了木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。来自罗马国家天体物理研究所的朱诺号联合研究员Alessandro Mura提到，红外线图像的高空间分辨率，加上朱诺号在飞掠期间的有利位置，揭示了木卫一的整个表面都被熔岩湖覆盖，这些熔岩湖含有火山口状的特征。
使用木星极光红外成像仪观测下的木卫一影像，在飞掠观测数据中不仅突出了丰富的熔岩储量，而且还让我们看到了地表以下可能发生的情况。木卫一几个熔岩湖的红外线影像显示，在覆盖大部分熔岩湖的中央地壳和湖壁之间的边界上有一个薄薄的熔岩。熔岩湖边缘及边缘之外没有熔岩流，这意味着熔岩的再循环，显示喷发到熔岩湖的熔岩和回流到地下系统的熔岩之间存在着平衡。这些木卫一热点的大部分表面是由岩石地壳组成的，由于岩浆上涌，导致岩石地壳呈现周期性上下移动。在这个假设中，由于地壳接触到湖壁，摩擦力使其无法滑动，导致其变形并最终破裂，露出地表下的熔岩。另一种可能假设：岩浆从湖中央涌出，向外扩散形成地壳，并沿着湖边缘下沉，露出熔岩。2024年6月13日，朱诺号执行了第62次的木星飞掠，其中包含以2万9250公里的距离飞掠木卫一。（编译/台北天文馆吴典谚）
资料来源：NASA