JWST詳細(xì)觀察了木星的衛(wèi)星木衛(wèi)三
來源：桑間濮上網(wǎng)
時(shí)間：2025-12-10 03:09:28
這幅木衛(wèi)三的圖像顯示了該衛(wèi)星的兩種主要地形。黑暗的觀察坑坑洼洼的區(qū)域，和明亮的木星有凹槽地形的冰區(qū)。黑色區(qū)域是詳細(xì)星木Perrine(上)和Nicholson(下)地區(qū)；突出的環(huán)形山是Tros(右上)和Cisti(左下)。鳴謝:uux.cn/國家海洋和大氣管理局，觀察公共領(lǐng)域
（神秘的木星地球uux.cn）據(jù)今日宇宙（埃文·高夫）：自然不符合我們對(duì)整齊包含的類別的想法。自然界中的詳細(xì)星木許多東西模糊了我們?cè)噲D在它們周圍畫的線。木星的觀察衛(wèi)星木衛(wèi)三就是如此，它是木星太陽系中最大的衛(wèi)星
JWST號(hào)近距離觀察了木衛(wèi)三，這顆有點(diǎn)像行星的詳細(xì)星木衛(wèi)星，以便更好地了解它的觀察表面。
木衛(wèi)三基本上是木星一顆行星，除了它不圍繞太陽運(yùn)行。詳細(xì)星木如果它確實(shí)圍繞太陽而不是觀察木星運(yùn)行，它將和行星無法區(qū)分。木星它有一個(gè)與眾不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，熔化的核心產(chǎn)生磁場。它有一個(gè)類似地球的硅地幔，有一個(gè)復(fù)雜的冰殼，下面有一個(gè)深海。它有大氣層，雖然很薄。它也比水星大，幾乎和火星一樣大。根據(jù)一項(xiàng)新研究的作者，這是一個(gè)水世界的原型。
但是，即使有了關(guān)于這顆巨大衛(wèi)星的所有知識(shí)，仍有一些細(xì)節(jié)有待揭示。尤其是它復(fù)雜的表面。一篇新論文的作者寫道:“根據(jù)以前的觀察，關(guān)于木衛(wèi)三當(dāng)前表面組成的性質(zhì)、起源和過程，仍有幾個(gè)未決問題。”JWST有觀測能力來揭開其中一些問題的答案。它發(fā)現(xiàn)了什么？
來自美國、歐洲和日本的一組研究人員用JWST的NIRSpec和MIRI儀器檢查了木衛(wèi)三的表面。他們的結(jié)果發(fā)表在一篇名為“來自JWST/NIRSpec和MIRI觀測的木衛(wèi)三表面的成分和熱特性”的論文中它將發(fā)表在《天文學(xué)和天體物理學(xué)》雜志上，主要作者是來自巴黎天文臺(tái)的法國行星科學(xué)家D. Bockelee-Morvan。它目前發(fā)布在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上。
木衛(wèi)三的表面由兩種類型的地形主導(dǎo):明亮的、有凹槽的冰冷地形，以及較暗的區(qū)域。明亮的區(qū)域覆蓋了大約三分之二的表面，而黑暗的區(qū)域覆蓋了其余部分。這兩種類型都很古老，但較暗的區(qū)域更古老，也有很多隕石坑。這兩種類型混合在一起，較亮的地形切割較暗的地形。
伽利略和朱諾任務(wù)以及地面望遠(yuǎn)鏡檢查了木衛(wèi)三的表面化學(xué)。但是仍然有懸而未決的問題。“根據(jù)以前的觀察，關(guān)于木衛(wèi)三目前表面組成的性質(zhì)、起源和過程，仍然有幾個(gè)未決問題，”作者寫道。
木衛(wèi)三上有充足的二氧化碳，但它似乎被困在其他分子中。這種類型的安排吸引了科學(xué)家的注意。繪制二氧化碳地圖將有助于解釋這些其他分子是什么以及情況是如何發(fā)展的。
木衛(wèi)三上有水冰，但看起來是無定形的冰。JWST繪制了冰的分布和特性。在木衛(wèi)三5.9米處也有一個(gè)新探測到的吸收帶，JWST可以幫助確定它的來源。
該研究圖顯示了木衛(wèi)三前半球(L)和后半球(R)在7個(gè)緯度5.9米的吸收帶。鳴謝:uux.cn/Bockelee-Morvan等人，2023年
木衛(wèi)三的溫度范圍意味著純二氧化碳冰不會(huì)出現(xiàn)在月球表面。JWST的觀測表明，一些二氧化碳被捕獲在水冰中，盡管只有大約1%的質(zhì)量。其余的被困在不同的礦物質(zhì)和鹽中。
說到水冰，JWST發(fā)現(xiàn)更多的水冰直接暴露在極地。這些區(qū)域是木星高能離子照射木衛(wèi)三表面的地方。作者寫道，這可以解釋為“……微流星體園藝、挖掘冰層和離子輻射的結(jié)合。”隨后，水蒸氣在非冰物質(zhì)的頂部重新聚集，形成更純凈的水冰，JWST很容易探測到。
觀測表明，5.9米的吸收帶在木衛(wèi)三上很普遍，但有局部變化。研究人員認(rèn)識(shí)到這種可能性來自碳質(zhì)球粒隕石或彗星帶來的不溶性有機(jī)物質(zhì)，但最終排除了這種解釋。“硫酸水合物H2SO4 + H2O似乎是解釋5.9米波段的良好候選物，”作者寫道。
這些詳細(xì)的結(jié)果告訴了科學(xué)家很多，但對(duì)我們其他人來說沒有那么多。但是其他的發(fā)現(xiàn)更容易理解。例如，Ganymede的極點(diǎn)與前緣和后緣之間的一些總體差異。他們寫道:“極地的光譜特性在前沿和后沿有很大的不同。”"這些差異的根源還有待調(diào)查."這部分是因?yàn)槟拘菍?duì)其衛(wèi)星的強(qiáng)大影響。
木星和木衛(wèi)三之間的關(guān)系有點(diǎn)像太陽和地球之間的關(guān)系。太陽的太陽風(fēng)沖擊地球的磁層，就像木星的等離子體沖擊木衛(wèi)三的尾部一樣。不僅如此，木衛(wèi)三的磁場與木星的磁場相互作用，有助于創(chuàng)造木星極光。
木衛(wèi)三和木星處于一種復(fù)雜的關(guān)系中，這種關(guān)系的一部分延伸到木衛(wèi)三的表面化學(xué)，木星的等離子體撞擊月球的兩極并照射冰。雖然這項(xiàng)研究加深了我們對(duì)這一點(diǎn)和其他方面的理解，但它并沒有給我們渴望的答案。但那是科學(xué)；不全是榮耀和頭條。
木衛(wèi)三是一顆迷人的衛(wèi)星，幾乎是一顆行星。我們知道它可能是由木星子星云中的剩余物質(zhì)形成的，但那是幾十億年前的事了。自那以后發(fā)生了很多事情，這導(dǎo)致了我們現(xiàn)在看到的令人信服的世界，一個(gè)溫暖的，潛在的支持生命的海洋比地球上所有海洋的總和還要大。這些JWST觀測是迄今為止最詳細(xì)的，但根據(jù)作者的說法，我們還沒有能力完全解釋它們。當(dāng)我們這樣做的時(shí)候，可能會(huì)有更多的驚喜。
“從觀測的角度來看，這項(xiàng)JWST調(diào)查表明，旨在調(diào)查木衛(wèi)三表面特性日變化的觀測可能會(huì)揭示意想不到的過程，”作者寫道。通常情況下，研究結(jié)果會(huì)影響和塑造我們下一次對(duì)這個(gè)迷人世界的理解。
“總之，這項(xiàng)研究中獲得的結(jié)果肯定有助于優(yōu)化歐空局/JUICE任務(wù)中的衛(wèi)星和木星成像光譜儀(MAJIS)的觀測策略，該任務(wù)將進(jìn)一步探索木衛(wèi)三。”
但是我們必須等待。歐空局的JUICE任務(wù)于去年春天啟動(dòng)，將于2031年夏天抵達(dá)木星。準(zhǔn)備好迎接這顆類行星衛(wèi)星帶來的更多驚喜吧。
