岩浆地下海洋解释了Io上的火山活动

木星的四颗伽利略卫星中最接近的卫星-艾奥（Io）与木星的其他卫星以及太阳系其他行星的所有卫星，小行星和彗星都存在根本不同。

没有熟悉的山脉，山谷和火山口。这通常是公知的天文学家唯一岩石天体其上有不是一个单一的火山口。禁止使用液态或固态形式的水。疯狂的狂暴世界不断遭受着火山的猛烈喷发。有时一次要几块。目前，艾奥岛上共有400多个活火山。卫星的表面每两千年就被完全改变一次。

一颗巨大星球的引力不断腐蚀着一颗炽热的卫星。我们地球上的人已经习惯了这样一个事实，即我们月球的引力会升高海洋的水，这会引起潮汐。因此，在艾奥（Io）上，“潮汐”的强度是8000倍，木星和欧洲另一颗卫星的引力不会抬高水面，而是每天增加一百米的固体结皮。

Voyager（1979），Galileo（1990-2000s），Cassini-Huygens（2000）和New Horizo​​ns（2007）的船只表现出了可怕的景象：火山喷口，喷泉喷出高达400公里的熔岩，破裂的岩浆流和破裂的岩浆，一切都覆盖着冷冻的硫磺，以黄色，白色，红色，黑色和绿色的阴影涂在表面。


艾奥火山特瓦什塔尔火山的爆发

科学家们正在研究艾奥的异常火山活动，并试图查明其原因。根据公认的理论，活动是由于摩擦引起的卫星肠的周期性加热，这是由于木星的潮汐引力影响而在地壳运动期间发生的。

木星的吸引力很大，以致地壳被撕成碎片。她也相对于地幔移动。由于摩擦，地壳和地幔之间的岩石被加热到液态岩浆。液态岩石的体积增加，因此不断喷发。



以前，科学家认为岩浆仅形成在硬壳和地幔之间的孤立口袋中。但是最近的观察迫使对经典模型进行了修订。如果一切都与模型相符，但是我们将根据Io相对于木星和欧洲的位置，观察地表某些区域的火山。事实证明，火山爆发不是在模型预测的地方，而是在其他地方。最常见的是-在预测坐标以东30-60度。据美国国家航空航天局（NASA）2015年9月10日说，

观测迫使科学家重新考虑该模型。新模型在Io壳下提供了部分或完全熔融的液体层。那就是岩浆的永久地下海洋。

“很难解释这么大的喷发模式，这些喷发都偏向一个方向，仅使用经典模型加热，这是由于潮汐引力影响所产生的坚硬岩石的摩擦所致，” 科学著作的作者之一韦德·亨宁（Wade Henning）说，发表在6月号的天体物理学杂志增刊系列上。

仅通过结合固体和液体的加热来解释该模式。 “这种混合模型中的液体成分最好地解释了赤道地区火山活动的增加和喷发向东移动，潮汐引力的影响同时加热了固体岩石，可以解释高纬度的喷发，”亨宁补充说。

该图显示了根据模型的计算结果，该模型是根据在地幔深度处（上）的加热和在地幔上层（软流圈）中（以下）的加热来加热Io表面的模型。在地幔深处加热的情况使温度更加接近两极，而在软流圈中加热的情况则在赤道附近。

事实证明，木星引力所产生的热量是如此之大，以致液体岩浆可以一直存在于艾奥表面的下方。如果是这样，那么专家认为这是一个了不起的发现。确实，在这种情况下，我们可以假设在冰雪覆盖的欧洲和土卫二上存在液态水的地下海洋！


欧洲

Lewis＆Clark College教授和NASA专栏作家伊森·西格尔（ Ethan Siegel）说， 如果木星的弱引力影响能够加热这些卫星的地幔并维持地下海水的温度，那么那里甚至可能存在生命。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN384073/