玻璃般光滑，NASA在木卫一发现冷却熔岩湖

这张绘图显示了木星卫星木卫一（Io）表面上一个名为洛基‧帕特拉（Loki Patera）的熔岩湖样貌。（NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS）

美国宇航局（NASA）“朱诺号”（Juno）太空船拍摄的一张特写向人们展示了木星卫星木卫一（Io）表面巨大的熔岩湖，其冷却的湖面看上去就像玻璃一样光滑。

该太空船于2023年12月和2024年1月飞越了木卫一（Io）火山表面930英里（1,500公里）范围内，对木星最内层大卫星进行了最近距离的观察。木卫一拥有数百座活火山，也是太阳系中火山最活跃的世界。

新图像显示了木卫一表面长127英里（200公里）的洛基‧帕特拉（Loki Patera）熔岩湖。几十年来，科学家一直在观察这个熔岩湖。它位于木卫一表面下的岩浆库上方。“朱诺号”任务首席研究员斯科特‧博尔顿（Scott Bolton）4月16日在维也纳举行的欧洲地球物理联盟大会（European Geophysical Union General Assembly）新闻发布会上表示，湖中心冷却的熔岩被边缘可能是熔融的岩浆环绕着。

博尔顿说：“我们的仪器记录到的湖面镜面反射表明，木卫一表面部分区域像玻璃一样光滑，让人联想到地球上由火山生成的黑曜石玻璃。”

熔岩湖内部布满了崎岖的岩石岛屿。博尔顿说：“令人惊叹的细节显示，这些疯狂的岛屿镶嵌在一个潜在的岩浆湖中央，湖边是炽热的熔岩。”

2024年4月9日，美国宇航局（NASA）“朱诺号”（Juno）上的朱诺相机（JunoCam）仪器在第60次飞越木星期间捕捉到了木星卫星木卫一（Io）的这一景象，并首次拍摄到了木卫一南极区域的图像。（Gerald Eichstädt/Thomas Thomopoulos, CC BY）

“除了地球之外，这是我们在太阳系中看到活跃岩浆火山的唯一地方。”博尔顿说，虽然木卫一上岩浆的温度高达数千度，但其表面的温度可能为华氏零下148度（零下100摄氏度）。

“朱诺号”的仪器已经确定，木卫一的表面比木星的另外三颗伽利略卫星——木卫二（Europa）、木卫三（Ganymede）和木卫四（Callisto）的表面更光滑。木卫一比地球的卫星——月球稍大一些，未熔化的表面主要覆盖着黄色的硫磺和二氧化硫。

博尔顿说，“当火山爆发时，岩浆喷出时，它会立即冻结，并可能形成硫磺雪。”

一个独立研究小组于4月18日在《科学》（Science）杂志上发表的一项新研究显示，木卫一的地形缺乏轮廓，因为木卫二的火山活动非常活跃，熔岩不断地重新覆盖木卫一表面，从而抹去了其表面的撞击坑。

研究团队也使用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米望远镜阵列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array）来观测木卫一大气中的气体。研究人员发现了大量富硫和富氯的证据。这表明木卫一在过去40亿年的大部分或全部历史中很可能一直处于火山活跃状态，并释放出这些气体。

木卫一由伽利略‧伽利雷（Galileo Galilei）于1610年首次发现，它仅比月球稍大一点，但它与太阳系中的其它任何地方都不同。

博尔顿说，他经常形容木卫一是“木星受折磨的卫星”，因为它经常遭遇木星、木卫二和木卫三对它的撕扯。这种力量是如此之大，以至于木卫一的表面隆起了330英尺（100米）高，并产生了巨大的热量。这就是为什么木卫一的地下呈液态岩石状态。

研究人员认为，液态岩石是由熔融硫磺或硅酸盐岩石构成，火山爆发有助于木卫一缓解压力。据NASA称，它们的喷发有时非常强烈，以至于可以用地球上的望远镜看到。

迄今已经有多个太空船对木卫一进行了研究，包括20世纪70年代的“先锋号”（Pioneer）和“旅行者号”（Voyager）探测器以及20世纪90年代的“伽利略号”（Galileo）太空船。现在，“朱诺号”带来的启示正在帮助科学家以前所未有的方式了解木卫一火山活动背后的推手。

“朱诺号”在继续飞越木星，收集有关其剧烈的极地气旋数据。每个气旋的宽度相当于美国国内。该太空船将于5月12日完成第61次飞越木星的任务。