木衛一地下的岩漿海洋

06-15

原文標題：Galileo Data Reveal Magma Ocean Under Jupiter Moon

原文來自：NASA Posted: 2011. 5. 12

加州帕薩迪納訊——對NASA伽利略號探測器的數據新近進行的分析表明，在木星多火山的衛星木衛一地下存在熔融或者部分熔融的岩漿海洋。

這一發現是第一次在木衛一上發現此類岩漿層，它解釋了為什麼這顆衛星是太陽系中已知火山活動最為強烈的天體。這項研究是由加州大學洛杉磯分校、加州大學聖克魯茲分校以及安阿伯（Ann Arbor）的密歇根大學的科學家完成的，研究結果發表在本周的《科學》雜誌上。

研究論文的第一作者、原伽利略號探測器磁力計的副首席研究員、UCLA的克利須那·庫拉納（Krishan Khurana）說：「科學家很興奮，我們終於明白的木衛一的岩漿來自何處，伽利略號某些磁場數據的中一些神秘特徵也有了解釋。實際是，木衛一持續給出了木星旋轉磁場的『探測信號』，它們與地表之下深層區域存在熔融或者半熔融岩石層的情況相吻合。」

這張圖片以及動畫展示了NASA伽利略號探測器揭示出的木衛一內部的結構。大圖與說明文字請點擊動畫請點擊（圖片提供： NASA/JPL/University of Michigan/UCLA）

木衛一的火山每年產生100倍於地球火山總量的岩漿。地球的火山在局部爆發，如在環繞著太平洋的「火山環」上，而木衛一的火山分布在整個星球的表面。位於木衛一地殼30到到50公里（20到30英里）之下的全球性岩漿海洋可以幫助解釋衛星的活動。

來自加州帕薩迪納（Pasadena）NASA噴氣推進實驗室的前伽利略任務科學家托倫斯·約翰遜（Torrence Johnson）說：「有人提議說，地球與月亮在幾十億年前誕生的時候都擁有類似的岩漿海洋，不過長期以來它們已經冷卻了。木衛一的火山活動告訴了我們火山是如何噴發的，並給我們提供了一扇時間窗口，讓我們知道在地球和月亮最早期火山活動可能的形態。」約翰遜沒有直接參与這項研究。

NASA的旅行者號探測器在1979年發現了木衛一的火山，這讓它成了太陽系除地球以外唯一具有活躍岩漿火山活動的天體。由於木衛一環繞著太陽系中最大的行星運轉，火山活動的能量來自木星引力對衛星的擠壓和拉伸。

伽利略號探測器在1989年發射，1995年起開始環繞木星運行。伽利略號在1999年10月和2000年2月飛越木星時記錄的磁場數據中存在無法解釋的特徵。在成功的探測任務之後，探測器在2003年被人為送入木星大氣。

來自密歇根大學的合作者Xianzhe Jia說：「在伽利略計劃的最後一個階段，木衛一與木星強烈的磁場（它讓衛星沐浴在帶電粒子之中）之間相互作用的模型還不夠精密，我們無法了解木衛一內部發生的情況。」

礦物物理學方面的新近工作表明，一類名為「超鎂鐵岩」的岩石在熔融後可以攜帶大量的電流。超鎂鐵岩岩石是火成岩，它們是岩漿冷卻形成的。在地球上，人們認為其起源於地幔。這一發現讓庫拉納與同事們檢驗了這樣一個假設，也就是奇怪的信號是由熔融或者半熔融的此類岩石中流過的電流產生的。

測試表明，伽利略號探測的信號與二輝橄欖岩[在挪威斯匹次卑爾根（Spitzbergen）發現的由硅酸鎂和硅酸鐵組成的火成岩]等岩石吻合。木衛一上的岩漿海洋層看起來深度超過50公里（30英里），體積上佔據了衛星地幔的至少10%。熾熱的岩漿海洋溫度可能超過了攝氏1200度（華氏2200度）。

伽利略計劃由JPL為華盛頓的 NASA科學任務理事會管理。JPL是帕薩迪納加州理工學院的下屬機構。

更多關於伽利略號探測器及其發現的信息請訪問http://solarsystem.nasa.gov/galileo以及http://www.jpl.nasa.gov/galileo-legacy。

（全文完）