发布网友 发布时间:2022-05-08 03:59
共1个回答
热心网友 时间:2023-11-25 09:07
四个伽利略卫星的密度随著同木星的距离的增大而减小﹐这与太阳系中各个行星的密度随著同太阳的距离而变化的情况十分相似。太阳系中这种情况是由于以原始太阳作为热源蒸发那些较轻的和易于挥发的物质造成的。波拉克认为同一过程也发生在木星及其卫星系统中﹐只不过是以原始木星作为热源而已。目前木星辐射出的热能为它从太阳接收到的热能的两倍。而在木星诞生后的头几百万年中﹐木星平均辐射的能量相当于现在太阳所辐射的能量的几百分之一。
木卫一的表面覆盖著易蒸发的钠盐(可能是通常盐类的晶体)。木卫二﹑木卫三﹑木卫四的表面除了覆盖著砂砾土壤和冰霜以外﹐也不同程度地覆盖著盐和硫磺。木卫一基本上是岩体结构﹔木卫二的岩体上覆盖著一个水冰构成的壳。根据木卫三和木卫四的密度﹐刘易斯认为这两个卫星中的岩石或硅矿物不超过15%﹐其余大部分由冰冻的水﹑氨和甲烷构成。R.A.布朗1973年宣布他在木卫一的发射谱中观测到钠气体的谱线﹐以后其他观测者也证实了木卫一存在钠气体等构成的大气。这种大气在木卫一周围空间中伸展很悌o远远超过其引力所能束缚的范围。原来﹐木卫一表面覆盖著挥发性钠盐﹐由于阳光加热﹐钠就蒸发出来﹐弥漫在木卫一的运行轨道上﹐构成了一个环状钠云。“先驱者”10号空间探测器还观测到﹐在木卫一轨道上有一个比钠云大得多的氢云﹐在木卫一的向阳面存在一个广大的电离层﹐后者的范围足以同金星和火星的电离层相比。 木卫一由伽利略和Marius于1610年发现,是木星已知卫星中第五个发现的,并是其中第三大卫星,在伽利略发现的卫星中最靠近木星,它比地球的卫星月球稍大与外层太阳系的卫星不同,木卫一与木卫二的组成与类地行星类似,主要由炽热的硅酸盐岩石构成。最近从伽利略号上发回的数据表明,木卫一有一个半径至少为900千米的铁质内核(可能混有含铁硫化物)。
木卫一的表面与太阳系中其他星体孑然不同,这使得旅行者号的科学家在第一次接触时非常惊奇。他们原以为在类地星体上应布满了受撞击后留下的大大小小的环形山,然后以单位面积内留下的“弹坑”来估计星球外壳的年龄。但实际上木卫一的表面环形山太少,简直屈指可数。这样看来,该表面非常年轻。除了环形山,旅行者1号发现了数百破火山口,其中的一些仍然活跃!羽毛状的喷出物高达300千米,这些惊人的照片由伽利略号与旅行者号传回。这可能是旅行者号任务中最重要的单一发现,这是类地星体内部炽热与活动的第一份实际证明。这些物质看来是以硫或二氧化硫的形式从火山口中的喷出。火山爆发相当迅速,只是在旅行者1号和旅行者2号4个月中先后到达的时间里,一些活动停止,另一些则又开始了。在喷口周围的堆积物同样有可见的变化。
最近从安放在夏威夷的Mauna Kea的NASA红外线望远镜设备获得的照片看来,木卫一有一次新的巨大的火山爆发。在Ra Patera地区的新情况已被哈博望远镜所看到。来自伽利略号的图片也显示了自旅行者号与其接触后其表面的一些变化。这些观察证明了木卫一的表面实在相当活跃。
木卫一有令人惊异的多种地形:有向下有数千米深的火山口,有炽热的硫湖,有很明显不过的非火山的连绵山脉,流淌着数百千米长的粘稠的液体(硫的某种形式),还有一些火山喷口。硫和其化合物的多种颜色使得木卫一表面的颜色多样化。
对旅行者号的图片分析使得科学家确信木卫一表面的熔岩流大多由炽热的硫的化合物组成。然而,接下去的基于地表的研究表明对那里温度过高,不会有液态硫。一个当前彩的说法是,木卫一的熔岩流是由炽热的硅酸盐岩石组成的。最近的哈博望远镜的观察表明那些物质中可能富含钠,或者说那里不同的地方物质有着不同的组成成份。它所有活动所需要的能量可能来自与它与木卫二,木卫三及木星之间的交互引潮力。这三颗卫星的共动关系固定,木卫一的公转周期是木卫二的两倍,后者是木卫三的两倍。虽然木卫一就像地球的卫星月球一般,只用固定的一面朝向其主星,由于木卫二与木卫三的作用使它有一点点不稳定。它使木卫一扭动、弯曲,大约有100米长(100的大潮!),并在复原扭曲的循环中产生能量。(月亮并不是由这种方式被地球加热,因为它缺少另一个星体扰乱它。)
木卫一同样切割木星的磁场线,生成电流。对于引潮力而言由此产生的能量不多,但电流的功率仍有1兆瓦特。它也剥去了一些木卫一的物质,并在木星周围产生强烈的凸起状辐射。在凸出面中脱离的粒子部分地造成了木星的巨大磁层。来自伽利略号的最近数据显示木卫一可能有自己的磁场,就像木卫三一样。
木卫一有稀薄的大气,由二氧化硫与其他气体组成,木卫一上有许多火山。
不像其他伽利略发现的卫星,木卫一几乎没有水。这可能由于在太阳系进化过程的初期,木星太热,使得木卫一附近的可挥发性物质被蒸发,而它又并非过热而把所有水份榨干。
木卫一附近之所以有氢云、钠云,是因为原子从卫星的弱引力场中逃逸,飘散到周围空间,但又被木星的巨大引力场束缚住。原子云就展布在“木星空间”,集中在发源地木卫一附近。至于电离层,则是由太阳紫外线电离木卫一的外层大气中的原子造成的。
1979年3月,“旅行者”1号空间探测器发现木卫一的表面比较平坦,不像一般天体那样有众多的环形山。这个空间探测器还在木卫一上发现了至少有六座活火山,以每小时1.600公里的速度喷发著气体和固体物质,喷出物高度可达450公里。火山活动区的直径有的达200公里,火山喷发的强度比地球上大得多。
此外,木卫一还有一个红色的极冠;当木卫一从木星影锥中钻出来时,有长达15分钟的亮度增强。射电天文学家还观测到木星射电噪暴的强度同木卫一在轨道上的位置有密切联系。 它由伽利略和Marius于1610年发现是木星的第六颗已知卫星,并是木星的第四大卫星,在伽利略发现的卫星中为离木星第二近。木卫二比地球的卫星月球稍微小一点。
木卫二与木卫一的组成与类地行星相似:主要由硅酸盐岩石组成。但是与木卫一不同,木卫二有一个薄薄的冰外壳。最近从伽利略号发回的数据表明木卫二有内部分层结构,并可能有一个小型金属内核。
但是木卫二的表面不像一个内层太阳系的东西,它极度的光滑:只能看到极少的数百米高的地形。凸出的记号看来只是反照率特性或是一些不大的起伏。木卫二上的环形山很少;只发现三个直径大于5千米的环形山。这表面它有一个年轻又活跃的表面。然而,旅行者号做了一小部分的表面高清晰度地图。木卫二的表面精确年龄是一个悬而未决问题。
木卫二的表面照片与地球海洋上的冰的照片相似。这可能是因为木卫二表面的冰以下有一层液态的水,或许有50千米深,由引潮力带来的热量保持液态。如果是这样的话,这将是除地球之外,太阳系中唯一一个有大量的液态水存在的地方。
木卫二最醒目的外观是遍布全球的一串串十字条纹。较大的一个向外扩散到淡色物质地带,长近20千米。最近的有关它们的起源理论是:它们由一连串火山喷出物或喷泉产生。
最近的哈博望远镜观察揭示出木卫二有一个含氧的稀薄大气(1e-11巴)。太阳系中63个卫星里只知道有4颗卫星(木卫一,木卫三,土卫六和海卫一)拥有大气层。不像地球的大气中的氧,木卫二的并不是生物形成的。它最可能是由于太阳光中的电荷粒子撞击木卫二的冰质表面而产生水蒸气,然而分成氢气和氧气。氢气脱离,留下了氧气。 木卫三被伽利略和Marius于1610年发现。为最大的木星已知卫星,也是第七颗发现的木星卫星,在伽利略发现的卫星中离木星第三近。
木卫三是太阳系中最大的卫星,直径比水星大,但质量是它的一半。木卫三比冥王星大得多。
在伽利略号接触木卫三之前,普遍认为它与木卫四是一块石质物质外包一个大的水或冰水混合物作为地幔,并有一个冰外壳(这与土卫六和海卫一相似)。来自伽利略号的初步数据提议木卫四有一个独一无
二的组成成份,而木卫三则有三个层结构:一个小型的铁或铁硫化物内核,外面是硅酸盐岩石地幔,最外部是冰质外壳。事实上,木卫三除了一个冰外壳外,与木卫一极相似。
木卫三的表面很粗糙,混有两种地形:非常古老,陨坑遍布的黑暗区,和相对年轻的有着大片凹槽和山脊的较明亮地区。它们的起源很显然不过是因为自然构造的,但详情不很清楚。在这方面,木卫三可能与地球,及金星或火星类似(虽然近期没有地壳活动的证据)。
哈博望远镜发现了木卫三有稀薄的含氧大气的证据,与木卫二上发现的极相似。(这绝对不是有生命的证据)。类似的凹槽与山脊的地形在土卫二,天卫五和天卫一也可见。黑暗区则与木卫四的表面相似。两种地形上都有延伸的环形山,环形山的密集程度反映它已有了30-35亿的年龄,与月球并不多。环形山有时为凹槽所切断,说明凹槽也很古老。相当年轻的环形山通过发出的光线也可被看到。但是它不像月球,陨坑都较平,缺少环状的山相围,*洼地则通常与月球和水星上的相同。这可能是由于木卫三的冰外壳较脆弱,使地质流动而缺少起伏的缘故。古老的环形山被逐渐抹去,常被称作“覆画”。
伽利略号飞行器第一次飞经木卫三时发现它有自己的磁场,内含于木星巨磁场中。这可能与地球的生成原因类似:星体内部 发现
它由伽利略和Marius于1610年发现。是距木星第八近已知卫星,直径上看为第二大。在伽利略发现的卫星中距木星最远。
内部结构
木卫四比水星稍许小一些,但只是其质量的三分之一。不像木卫三,木卫四的内部结构近乎没有;它一律由或多或少的40%的冰与60%的岩石或铁组成。这与土卫六和海卫一可能相似。
地形现象
木卫四的表面都是环形山,表面十分古老,就像月球和火星上的高原。木卫四有太阳系中所观察到的星体中最古老的表面环形山最多的地表;在漫长的40亿年中,除偶然的撞击之外只有很小的变动。
较大的一些环形山周围围绕着一串同心环 ,就像裂痕一般,不过经过岁月的苍桑,冰的缓慢运动,已使它平滑了不少。其中最大的一个被称作Valhalla,直径4000千米,并是多环盆地,猛烈撞击后产生的典型例子。另一些例子为木卫四的“仙宫”(Asgard),月球表面阴暗部的Orientale和水星上的Caloris盆地。
与木卫三相似,木卫四的古老的环形山已经崩溃。它们缺少月球和水星上所有的高大的环状的连山,放射状射线和*洼地。来自伽利略号的清晰图片显示,至少在某些地区,小型环形山已消失。这说明一些运动正在进行中,不管其他的是否在衰落过程中。
另一个奇特的地形现象是Gipul Catena,一系列撞击出的环形山在一条直线上排列。这可能由于一个物体在接近木星时受引力而断裂(与苏梅克列维9号彗星极相似),然后撞向了木卫四引起。
与木卫三不同的是,它有复杂的地形,但木卫四上的地壳运动证据颇少。它的大多数性质与木卫三相同,所以它应有一个与木卫三类似的地理历史。这两颗卫星的不同地理历史是行星科学的重要难题。(这可能与木卫三的轨道与引潮力变化有关)“简单”地看,木卫四是其他复杂星球比较时的理想参考,它也可能可以告诉我们其他伽利略发现的卫星的早期历史的情况。
热心网友 时间:2023-11-25 09:07
四个伽利略卫星的密度随著同木星的距离的增大而减小﹐这与太阳系中各个行星的密度随著同太阳的距离而变化的情况十分相似。太阳系中这种情况是由于以原始太阳作为热源蒸发那些较轻的和易于挥发的物质造成的。波拉克认为同一过程也发生在木星及其卫星系统中﹐只不过是以原始木星作为热源而已。目前木星辐射出的热能为它从太阳接收到的热能的两倍。而在木星诞生后的头几百万年中﹐木星平均辐射的能量相当于现在太阳所辐射的能量的几百分之一。
木卫一的表面覆盖著易蒸发的钠盐(可能是通常盐类的晶体)。木卫二﹑木卫三﹑木卫四的表面除了覆盖著砂砾土壤和冰霜以外﹐也不同程度地覆盖著盐和硫磺。木卫一基本上是岩体结构﹔木卫二的岩体上覆盖著一个水冰构成的壳。根据木卫三和木卫四的密度﹐刘易斯认为这两个卫星中的岩石或硅矿物不超过15%﹐其余大部分由冰冻的水﹑氨和甲烷构成。R.A.布朗1973年宣布他在木卫一的发射谱中观测到钠气体的谱线﹐以后其他观测者也证实了木卫一存在钠气体等构成的大气。这种大气在木卫一周围空间中伸展很悌o远远超过其引力所能束缚的范围。原来﹐木卫一表面覆盖著挥发性钠盐﹐由于阳光加热﹐钠就蒸发出来﹐弥漫在木卫一的运行轨道上﹐构成了一个环状钠云。“先驱者”10号空间探测器还观测到﹐在木卫一轨道上有一个比钠云大得多的氢云﹐在木卫一的向阳面存在一个广大的电离层﹐后者的范围足以同金星和火星的电离层相比。 木卫一由伽利略和Marius于1610年发现,是木星已知卫星中第五个发现的,并是其中第三大卫星,在伽利略发现的卫星中最靠近木星,它比地球的卫星月球稍大与外层太阳系的卫星不同,木卫一与木卫二的组成与类地行星类似,主要由炽热的硅酸盐岩石构成。最近从伽利略号上发回的数据表明,木卫一有一个半径至少为900千米的铁质内核(可能混有含铁硫化物)。
木卫一的表面与太阳系中其他星体孑然不同,这使得旅行者号的科学家在第一次接触时非常惊奇。他们原以为在类地星体上应布满了受撞击后留下的大大小小的环形山,然后以单位面积内留下的“弹坑”来估计星球外壳的年龄。但实际上木卫一的表面环形山太少,简直屈指可数。这样看来,该表面非常年轻。除了环形山,旅行者1号发现了数百破火山口,其中的一些仍然活跃!羽毛状的喷出物高达300千米,这些惊人的照片由伽利略号与旅行者号传回。这可能是旅行者号任务中最重要的单一发现,这是类地星体内部炽热与活动的第一份实际证明。这些物质看来是以硫或二氧化硫的形式从火山口中的喷出。火山爆发相当迅速,只是在旅行者1号和旅行者2号4个月中先后到达的时间里,一些活动停止,另一些则又开始了。在喷口周围的堆积物同样有可见的变化。
最近从安放在夏威夷的Mauna Kea的NASA红外线望远镜设备获得的照片看来,木卫一有一次新的巨大的火山爆发。在Ra Patera地区的新情况已被哈博望远镜所看到。来自伽利略号的图片也显示了自旅行者号与其接触后其表面的一些变化。这些观察证明了木卫一的表面实在相当活跃。
木卫一有令人惊异的多种地形:有向下有数千米深的火山口,有炽热的硫湖,有很明显不过的非火山的连绵山脉,流淌着数百千米长的粘稠的液体(硫的某种形式),还有一些火山喷口。硫和其化合物的多种颜色使得木卫一表面的颜色多样化。
对旅行者号的图片分析使得科学家确信木卫一表面的熔岩流大多由炽热的硫的化合物组成。然而,接下去的基于地表的研究表明对那里温度过高,不会有液态硫。一个当前彩的说法是,木卫一的熔岩流是由炽热的硅酸盐岩石组成的。最近的哈博望远镜的观察表明那些物质中可能富含钠,或者说那里不同的地方物质有着不同的组成成份。它所有活动所需要的能量可能来自与它与木卫二,木卫三及木星之间的交互引潮力。这三颗卫星的共动关系固定,木卫一的公转周期是木卫二的两倍,后者是木卫三的两倍。虽然木卫一就像地球的卫星月球一般,只用固定的一面朝向其主星,由于木卫二与木卫三的作用使它有一点点不稳定。它使木卫一扭动、弯曲,大约有100米长(100的大潮!),并在复原扭曲的循环中产生能量。(月亮并不是由这种方式被地球加热,因为它缺少另一个星体扰乱它。)
木卫一同样切割木星的磁场线,生成电流。对于引潮力而言由此产生的能量不多,但电流的功率仍有1兆瓦特。它也剥去了一些木卫一的物质,并在木星周围产生强烈的凸起状辐射。在凸出面中脱离的粒子部分地造成了木星的巨大磁层。来自伽利略号的最近数据显示木卫一可能有自己的磁场,就像木卫三一样。
木卫一有稀薄的大气,由二氧化硫与其他气体组成,木卫一上有许多火山。
不像其他伽利略发现的卫星,木卫一几乎没有水。这可能由于在太阳系进化过程的初期,木星太热,使得木卫一附近的可挥发性物质被蒸发,而它又并非过热而把所有水份榨干。
木卫一附近之所以有氢云、钠云,是因为原子从卫星的弱引力场中逃逸,飘散到周围空间,但又被木星的巨大引力场束缚住。原子云就展布在“木星空间”,集中在发源地木卫一附近。至于电离层,则是由太阳紫外线电离木卫一的外层大气中的原子造成的。
1979年3月,“旅行者”1号空间探测器发现木卫一的表面比较平坦,不像一般天体那样有众多的环形山。这个空间探测器还在木卫一上发现了至少有六座活火山,以每小时1.600公里的速度喷发著气体和固体物质,喷出物高度可达450公里。火山活动区的直径有的达200公里,火山喷发的强度比地球上大得多。
此外,木卫一还有一个红色的极冠;当木卫一从木星影锥中钻出来时,有长达15分钟的亮度增强。射电天文学家还观测到木星射电噪暴的强度同木卫一在轨道上的位置有密切联系。 它由伽利略和Marius于1610年发现是木星的第六颗已知卫星,并是木星的第四大卫星,在伽利略发现的卫星中为离木星第二近。木卫二比地球的卫星月球稍微小一点。
木卫二与木卫一的组成与类地行星相似:主要由硅酸盐岩石组成。但是与木卫一不同,木卫二有一个薄薄的冰外壳。最近从伽利略号发回的数据表明木卫二有内部分层结构,并可能有一个小型金属内核。
但是木卫二的表面不像一个内层太阳系的东西,它极度的光滑:只能看到极少的数百米高的地形。凸出的记号看来只是反照率特性或是一些不大的起伏。木卫二上的环形山很少;只发现三个直径大于5千米的环形山。这表面它有一个年轻又活跃的表面。然而,旅行者号做了一小部分的表面高清晰度地图。木卫二的表面精确年龄是一个悬而未决问题。
木卫二的表面照片与地球海洋上的冰的照片相似。这可能是因为木卫二表面的冰以下有一层液态的水,或许有50千米深,由引潮力带来的热量保持液态。如果是这样的话,这将是除地球之外,太阳系中唯一一个有大量的液态水存在的地方。
木卫二最醒目的外观是遍布全球的一串串十字条纹。较大的一个向外扩散到淡色物质地带,长近20千米。最近的有关它们的起源理论是:它们由一连串火山喷出物或喷泉产生。
最近的哈博望远镜观察揭示出木卫二有一个含氧的稀薄大气(1e-11巴)。太阳系中63个卫星里只知道有4颗卫星(木卫一,木卫三,土卫六和海卫一)拥有大气层。不像地球的大气中的氧,木卫二的并不是生物形成的。它最可能是由于太阳光中的电荷粒子撞击木卫二的冰质表面而产生水蒸气,然而分成氢气和氧气。氢气脱离,留下了氧气。 木卫三被伽利略和Marius于1610年发现。为最大的木星已知卫星,也是第七颗发现的木星卫星,在伽利略发现的卫星中离木星第三近。
木卫三是太阳系中最大的卫星,直径比水星大,但质量是它的一半。木卫三比冥王星大得多。
在伽利略号接触木卫三之前,普遍认为它与木卫四是一块石质物质外包一个大的水或冰水混合物作为地幔,并有一个冰外壳(这与土卫六和海卫一相似)。来自伽利略号的初步数据提议木卫四有一个独一无
二的组成成份,而木卫三则有三个层结构:一个小型的铁或铁硫化物内核,外面是硅酸盐岩石地幔,最外部是冰质外壳。事实上,木卫三除了一个冰外壳外,与木卫一极相似。
木卫三的表面很粗糙,混有两种地形:非常古老,陨坑遍布的黑暗区,和相对年轻的有着大片凹槽和山脊的较明亮地区。它们的起源很显然不过是因为自然构造的,但详情不很清楚。在这方面,木卫三可能与地球,及金星或火星类似(虽然近期没有地壳活动的证据)。
哈博望远镜发现了木卫三有稀薄的含氧大气的证据,与木卫二上发现的极相似。(这绝对不是有生命的证据)。类似的凹槽与山脊的地形在土卫二,天卫五和天卫一也可见。黑暗区则与木卫四的表面相似。两种地形上都有延伸的环形山,环形山的密集程度反映它已有了30-35亿的年龄,与月球并不多。环形山有时为凹槽所切断,说明凹槽也很古老。相当年轻的环形山通过发出的光线也可被看到。但是它不像月球,陨坑都较平,缺少环状的山相围,*洼地则通常与月球和水星上的相同。这可能是由于木卫三的冰外壳较脆弱,使地质流动而缺少起伏的缘故。古老的环形山被逐渐抹去,常被称作“覆画”。
伽利略号飞行器第一次飞经木卫三时发现它有自己的磁场,内含于木星巨磁场中。这可能与地球的生成原因类似:星体内部 发现
它由伽利略和Marius于1610年发现。是距木星第八近已知卫星,直径上看为第二大。在伽利略发现的卫星中距木星最远。
内部结构
木卫四比水星稍许小一些,但只是其质量的三分之一。不像木卫三,木卫四的内部结构近乎没有;它一律由或多或少的40%的冰与60%的岩石或铁组成。这与土卫六和海卫一可能相似。
地形现象
木卫四的表面都是环形山,表面十分古老,就像月球和火星上的高原。木卫四有太阳系中所观察到的星体中最古老的表面环形山最多的地表;在漫长的40亿年中,除偶然的撞击之外只有很小的变动。
较大的一些环形山周围围绕着一串同心环 ,就像裂痕一般,不过经过岁月的苍桑,冰的缓慢运动,已使它平滑了不少。其中最大的一个被称作Valhalla,直径4000千米,并是多环盆地,猛烈撞击后产生的典型例子。另一些例子为木卫四的“仙宫”(Asgard),月球表面阴暗部的Orientale和水星上的Caloris盆地。
与木卫三相似,木卫四的古老的环形山已经崩溃。它们缺少月球和水星上所有的高大的环状的连山,放射状射线和*洼地。来自伽利略号的清晰图片显示,至少在某些地区,小型环形山已消失。这说明一些运动正在进行中,不管其他的是否在衰落过程中。
另一个奇特的地形现象是Gipul Catena,一系列撞击出的环形山在一条直线上排列。这可能由于一个物体在接近木星时受引力而断裂(与苏梅克列维9号彗星极相似),然后撞向了木卫四引起。
与木卫三不同的是,它有复杂的地形,但木卫四上的地壳运动证据颇少。它的大多数性质与木卫三相同,所以它应有一个与木卫三类似的地理历史。这两颗卫星的不同地理历史是行星科学的重要难题。(这可能与木卫三的轨道与引潮力变化有关)“简单”地看,木卫四是其他复杂星球比较时的理想参考,它也可能可以告诉我们其他伽利略发现的卫星的早期历史的情况。