NASA朱諾號探測器揭開木衛一80兆瓦火山巨獸的神秘面紗

美國國家航空暨太空總署（NASA）的朱諾號太空船，在木星的衛星木衛一上，發現了一個巨大的火山熱點，其規模超越了太陽系中以往所記錄到的任何火山爆發。這個由朱諾號上的木星紅外極光對映器（JIRAM）儀器探測到的熾熱區域，散發出超過80兆瓦的能量，讓著名的洛基帕特拉（Loki Patera）火山口相形見絀。

木衛一是太陽系中火山活動最活躍的天體。朱諾號在其擴充套件任務期間，有兩次非常接近木衛一的飛掠。聖安東尼奧西南研究院的朱諾號首席研究員斯科特·博爾頓表示：「每次飛掠所獲得的有關這顆受折磨衛星的資料都超出了我們的預期，而最近這次雖距離較遠的飛掠資料，真的讓我們大開眼界。這可是在太陽系中火山活動最頻繁的世界上，所記錄到的最強大的火山事件。」

木衛一極端的火山活動，是由木星巨大的引力所驅動。木衛一的大小與地球的月球相近，它以橢圓軌道繞著這顆氣態巨行星執行，每42.5小時完成一圈。隨著它與木星距離的變化，木星強大的引力不斷地拉伸和壓縮這顆衛星。這種持續的擠壓產生了巨大的內部熱量，使木衛一內部的部分物質熔化，從而促使其表面400多座火山噴發出熔岩柱和火山灰。

JIRAM原本是設計用來捕捉從木星深處發出的紅外光（人眼不可見），以探測這顆氣態巨行星的天氣層，能夠窺探到其雲層頂部以下30到45英里（50到70公里）的區域。但自從NASA延長了朱諾號的任務後，團隊也利用這一儀器來研究木星的衛星，包括木衛一、歐羅巴、甘尼米德和卡利斯托。

在擴充套件任務期間，朱諾號每隔一次軌道就會飛掠木衛一，每次都飛越這顆衛星的同一區域。此前，太空船曾在2023年12月和2024年2月對木衛一進行了近距離飛掠，最近時距其表面約930英里（1500公里）。最近一次飛掠發生在2024年12月27日，太空船距木衛一約46200英里（74400公里），紅外儀器聚焦在木衛一的南半球。

羅馬國家天體物理研究所的朱諾號共同研究員亞歷山德羅·穆拉表示：「JIRAM在木衛一的南半球探測到了一個極強的紅外輻射事件——一個巨大的熱點，其強度甚至使我們的探測器飽和。然而，我們有證據表明，我們探測到的實際上是幾個緊挨著的熱點同時發出的輻射，這暗示著其地下存在一個巨大的巖漿房系統。資料顯示，這是木衛一上有史以來記錄到的最劇烈的火山爆發。」

JIRAM科學團隊估計，這個尚未命名的熱點面積達40000平方英里（100000平方公里）。此前的紀錄保持者是木衛一上的洛基帕特拉，一個面積約7700平方英里（20000平方公里）的熔岩湖。這個新熱點的總輻射功率測得遠超過80兆瓦。

這次發現也被任務中的朱諾號可見光相機捕捉到。團隊將前兩次飛掠木衛一時朱諾號相機拍攝的影象，與2024年12月27日拍攝的影象進行了比較。儘管最近的影象解析度較低，因為朱諾號距離較遠，但新發現熱點周圍表面顏色的相對變化仍很明顯。在行星科學界，木衛一表面的這種變化被認為與熱點和火山活動有關。

如此規模的火山爆發很可能會留下長期的痕跡。木衛一上的其他大型火山爆發曾形成了各種不同的地貌特徵，比如火山碎屑沉積物（由火山噴出的岩石碎片組成）、可能由裂縫供應的小型熔岩流，以及富含硫和二氧化硫的火山羽流沉積物。

朱諾號將利用即將在3月3日進行的一次更遠距離的木衛一飛掠，再次觀察這個熱點，尋找地貌的變化。地球上的望遠鏡也有可能對木衛一的這一區域進行觀測。

博爾頓表示：「能夠見證打破紀錄的事件總是很棒，但這個新熱點可能帶來的意義遠不止於此。這個引人入勝的特徵不僅能提升我們對木衛一上火山活動的理解，也有助於我們瞭解其他天體的火山活動。」

朱諾號是NASA設計用來研究木星的太空船，旨在揭開木星大氣層、磁場和內部深處的秘密。它於2011年作為NASA新前沿計劃的一部分發射升空，自2016年以來一直在圍繞這顆氣態巨行星執行，帶來了有關木星及其衛星的突破性發現。該任務由加州帕薩迪納的NASA噴射推進實驗室管理，首席研究員是聖安東尼奧西南研究院的斯科特·博爾頓。

朱諾號由洛克希德·馬丁太空公司建造和運營，攜帶了一系列由美國和國外機構提供的先進科學儀器。其中包括由義大利太空局資助的木星紅外極光對映器（JIRAM），它在研究木星大氣層和木衛一的火山活動方面發揮了關鍵作用。該任務由阿拉巴馬州亨茨維爾的NASA馬歇爾太空飛行中心為華盛頓的NASA科學任務理事會進行監督。透過其擴充套件任務，朱諾號繼續為我們提供有關木星動態系統的前所未有的見解，包括其強大的風暴、極光以及衛星上劇烈的火山活動。