本文转自“原点阅读”

除了月球之外,木卫二是太阳系最明亮的卫星,它表面有一层厚厚的冰壳,这层冰壳最大地反射了太阳的光线,也反射了木星的光芒。

木卫二

另外,木卫二也是太阳系知名度很高的一颗卫星,因为它表面富含水分,水分是生命最需要的成分,所以,对木卫二上是否有生命的讨论一直没有停止过。

它的亮度和知名度都跟水有关,也就是跟冰层有关,现在可以得知,在冰层的下面,会有很多的水量,那是冰层下面的海洋,它几乎覆盖整个星球,在水层的下面,会有一层岩石层,再下面,有一个金属核心。

木卫二的结构示意图

01“涂脂抹粉”的木卫二

木卫二并不是一个简单的冰球,它的表面有着很多划痕,最早认为这些划痕可能是小天体撞击的结果,但是现在看来可能是地下的水冰融化在冰面上形成的河流。

这些划痕看起来张牙舞爪,像是很复杂的运河渠道,如果最早期的地球人看到这些,他们也会认为这个星球上有人在这里规划出运河。木卫二上没有山川,只有很低矮的高地和几个环形山,这就让那些划痕显得更加明显。

木卫二的表面

值得注意的是,这些划痕是红色的,不仅如此,在这些划痕附近,也呈现出淡淡的红色。似乎是河渠里面流淌的红色液体湿润了河岸,把这些周围的地带也染成了红色,这些红色在白色的木卫二表面上十分显眼。

但是,在木卫二上,并不是整个星球都蒙上红色,而是在它环绕木星运行的后面才有淡淡的红色,就像抹上了脂粉,显得红扑扑的。

长期以来,这种红色究竟代表着什么,它们是怎么形成的,一直是科学家感兴趣的问题,他们把这个问题与冰川下面的海洋联系在一起,畅想着水下生命的性质。

在探测器没能深入地下之前,科学家却可以利用现有的技术条件,研究这些红色的脂粉是怎么形成的。现在,科学家确信,一系列非常复杂的因素导致了这样的结果。首先,木卫二上的这些红色的脂粉跟他的兄弟—木卫一上面的火山爆发有关。

02火山灰造就了硫酸雨

木卫二因为表面布满冰川,是一个寒冷的星球,但是,木卫一却跟它截然相反,火山活动主宰了木卫一星球的表面。在探测器抵达木星之前,科学家以为,木卫一很容易受到陨石的撞击,上面应布满大大小小的环形山,他们准备看看表面的陨石坑数量,然后以单位面积内留下的陨石坑数量来估算星球外壳的年龄。

但是,探测器发回来的照片显示,木卫一表面上的环形山屈指可数。这样看来,其表面非常年轻。造成这种外观特性的原因是火山喷发,火山不断地喷发,把灰尘重新覆盖在星球表面。

木卫一

在木卫一的表面,有着极高的温度,旅行者探测器发现,木卫一的表面有不少火山,数千米深的火山口,它们在向外界喷发物质,地面流淌着长达几百千米的黏稠液体,那可能是火山喷发出来的。

除此之外,还有炽热的湖泊,但是里面的液体是硫磺,这些表面特性显示,这是一个温度很高的星球,木卫一表面的最热点温度可达开氏度,虽然它的平均温度只有大约开氏度。

火山喷发出来的物质会继续上升,进入太空,于是我们就会发现,本来不具有大气层的木卫一有了一层薄薄的大气,它们的主要成分是钠、钾、硅、铁等物质,当然,木卫一火山喷发产生出来的硫磺是不可缺少的物质。

这些硫磺喷向天空,又像下雨那样落下来,有少数硫磺会喷发到天空,进入到木卫一的大气层。那是一个简单的大气层,引力极小,吸引不住它们,它们会继续飞到太空,弥漫在木卫一轨道周围,最终进入到木卫二上面,成为木卫二化妆的染料,把木卫二上抹上一层淡淡的红色。

但是,那些物质是怎么进入到木卫二上面的呢?这还需要木星来帮忙。

近几年,科学家发现木星有着较强的磁场,木星的磁场有着很高的强度,比地球表面磁场强得多,木星的磁场形成了木星的磁层。它会把木卫一的火山灰电离,送入其他的地方。木星的磁层很宽广,距离木星最近的四个大卫星都在磁层的范围之内。所以,那些携带着硫酸的火山灰可以很容易地形成硫酸雨,飘飘洒洒地降落到这四颗星球表面,当然也能轻易地进入到木卫二的上面。

03木星挥舞鞭子抽打木卫二

那些灰尘仅仅进入到木卫二的后半部,却没能进入木卫二整个星球。这还要从木星和它的四颗卫星的相互运动规律说起。

当伽利略把望远镜对准木星的时候,他发现了木星的四颗卫星,分别是木卫一、木卫二、木卫三和木卫四,因此这四颗卫星被称为伽利略卫星。

在谈到木星卫星的时候,都必须提到这四兄弟,事实就是这样,它们之间有太多的必然联系。

木星驱赶灰尘从后面撞击木卫二示意图

首先,这四颗卫星距离木星都很近,因为太近,与木星的关系处在引力锁定状态,相互之间会发生轨道共振。它们环绕木星运转一周的时间相互之间有关系,比如,木卫三每公转一周,木卫二能公转两周,至于最近的木卫一,它能够公转四周,这种关系就是轨道共振。

这四颗卫星在围绕着木星运行的时候,虽然跑得有快有慢,但是,它们有一个共同点,那就是它们始终以一面面对着木星,而另一面看不到木星。作为木卫二,它在自己的轨道上奔跑的时候,木星就在它的左侧,它的前面是空空的轨道,如果说前半部是它的脸的话,那么后半部就是它的屁股,一个偶然的因素导致了木星就在它的屁股上涂抹脂粉。

虽然木卫二以固定的一面面对着木星,但是木星没有那么热情,它不会以固定的一面面对着木卫二。

木星也有自转,木星自转一圈需要9小时50分,木卫二环绕木星运行一圈的时间是85个小时,木星的自转大大快于木卫二的公转,这就出现一种奇妙的现象,木星驱动着周围空间的电离物,一次又一次地扫过木卫二,每一次都是从后面追上木卫二。

就像是木星拿着一个鞭子,一次又一次地抽打着木卫二的屁股,木卫二跑一圈,木星要抽它八次半。那些被电离的火山灰就会以每小时30万千米的速度轰击木卫二的后半部,而木卫二的前方和外侧,就不会受到鞭子的抽打,在被木星鞭子抽打的一面,也就是在木卫二环绕木星运转的轨道后半球上,每隔10小时,天空就会下起一阵硫酸雨。

04木卫二的化妆术

科学家一直在

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