宇宙的年龄估计为亿年,地球或形成于45亿年前,智人是经过40万年慢慢进化而来,而人类最早的文明出现在年前的美索不达米亚平原。中国发现最早的农耕文化遗址可追溯到公元前年。自文明之初,人类就开始了在这广袤大地上的无尽探索。那人类基因中早被烙印下的“好奇”,驱使着人类整个社会的进步与发展。如今人类的足迹几乎已经遍布了整个地球。然而那好奇的种子依然在人类中滋养,孕育。探索永不停息。
我们先前介绍了太阳系的老大哥-木星「专题-行星」你所不知道的行星—木星(Jupiter)和它的三颗伽利略卫星:「专题-卫星」你所不知道的卫星-伊奥(lo)木卫二「专题-卫星」你所不知道的卫星-欧罗巴(Europa)木卫三「专题-卫星」你所不知道的卫星-盖尼米德(Ganymede),这一期,我们来看看最后一颗伽利略卫星-木卫四(Callisto)
木卫四图片版权(CourtesyNASA/JPL-Caltech/DLR)
卡里斯托(Callisto)
木卫四(Callisto)是木星伽利略卫星中第二的卫星,也是太阳系所有已知天然卫星中第三大的一颗,只小于木卫三和土卫六。它相较于其它伽利略卫星离木星相对较远,约为万公里。
命名:希腊神话中关于她的介绍有着许多不同的版本。其中流传比较广泛的是,她是阿尔忒弥斯(宙斯的女儿,因为目睹了母亲分娩时的痛苦,发誓终生保持贞洁。她也是希腊神话中的月之女神)的追随者,她曾立誓终生保持处女之身。宙斯却贪恋她的美貌,变身成为了阿尔忒弥斯引诱卡里斯托投入了他的怀抱,并为宙斯生下了一个儿子(阿卡斯)。后来被宙斯的爱人赫拉所发现,赫拉因嫉妒将卡里斯托变成了熊。并且引诱成年后的阿卡斯在一次狩猎中射杀变成熊的母亲。宙斯不忍就将卡里斯托变成了天上的大熊座(中国的北斗七星)。木卫四就以此女子来命名。(木星是以古罗马神话中众神之王Jupiter来命名的,他在古希腊神话中对应的神灵就是宙斯。并且天文学界规定,木星的卫星都要以宙斯的恋人来命名。)
伽利略卫星图片版权(CourtesyNASA/JPL-Caltech/DLR)
参数:木卫四是太阳系中第三大已知的天然卫星,它的直径约为公里,大小是水星的99%(质量却只有水星的1/3)。和其他伽利略卫星一样,它的公转轨道呈近乎完美的圆,近心点约有186公里,远心点约有公里,偏心率仅为千分之7。
结构:和其他伽利略卫星不同,木卫四的地貌没有板块构造的迹象,基本都是陨石撞击所造成的。表面的陨石坑接近饱和,再有其他撞击只会覆盖先前陨石所造成的撞击坑。木卫四的内部结构与其他伽利略卫星略有不同,木卫四的地核是由岩石和金属构成,地幔为岩石和冰的混合体,厚度大约公里。地幔上方则覆盖着一层深约-公里的盐水海洋。海洋之上就是那饱受摧残的地壳,主要成分为冰和岩石。
木卫四内部结构图片版权(ByKelvinsong-Ownwork,FromWiki,CCBY-SA3.0)
大气:木卫四覆盖着一层薄薄的大气,其成分为二氧化碳,少量的氧气,和微量的氢原子。二氧化碳是由表面的干冰直接升华所形成。和地球不同,大气层中少量的氧气不是生物来源(光合作用等),而是由于长期的辐射所导致,表面的水原子结构被分解成了氧气和氢气。绝大部分的氢气和氧气都逃逸到了太空中,只有少量的留在了大气中。
时间:木卫四完成一个绕木轨道运行大约需要16.7个地球日。值得注意的是,它的轨道没有像其他伽利略卫星一样存在着稳定的轨道共振。这意味着星体的内部构造没有受到潮汐加热的太多影响,从而导致了木卫四与其他三个伽利略卫星内部构造的不同。但是与其他伽利略卫星一样,它也被木星的引力潮汐锁定。换句话说,它永远只有一面朝向木星。也可以这么理解,它公转的周期和自转的周期时间长度是一样的(它一年的时间和一天的时间相同)。
朱诺号宇航探测器图片版权(CourtesyNASA/JPL-Caltech)
探索:人类对于木星及其卫星的探索历史悠久。和其他伽利略卫星一样,年和年,先锋10号(Pioneer10)和先锋11号(Pioneer11)第一次对于木卫四进行宇航探测器的观测,但是由于距离相对较远,几乎没有传回任何有价值的图片和数据。年3月和7月,旅行者1号(Voyager1)和旅行者2号(Voyager2)因需要借助木星的引力加速继续向外太阳系进发,从而对于木星及其卫星进行了观测作业,就是因为这一次的观测任务,人类第一次真正了解了木卫四,从传回的照片和数据中,人类得知了木卫四体表温度等相关的星体参数。年到2年期间,专注与木星作业的伽利略宇航探测器(Galileo)传回了许多木卫四珍贵的图片和数据资料。7年2月,专注于冥王星和柯伊伯带探索任务的新视野号宇航探测器(NewHorizons),在经过木星时传回了木卫四的清晰照片。最近的一次观测任务是在年5月抵达木星的朱诺号宇航探测器(Juno)所进行的。并且美国,欧洲和俄罗斯都在计划着对于木卫四及其他木星卫星的探索任务。
外太空探索计划:3年,美国宇航局开启了一项对于太阳系外天体探索的理论研究,该研究建议在木卫四(Callisto)上建立一个太空基地,并配备地面火箭发射系统,用于进一步的外太空探索作业。此地点是基于木卫四低辐射和地质稳定性等优点所选定的。
朱诺号镜头下的木星图片版权(CourtesyNASA/JPL-Caltech/SwRI/JunoCam)
潜在生命:如果说除木卫一以外的伽利略卫星中极有可能存在着生命结构,那么木卫四中的生命体体征相较于其他伽利略卫星更加可以适应地球的环境。因为木卫四的辐射强度要比其他伽利略卫星小很多,假若不考虑其他因素,人类只可能在木卫二的辐射环境中存活一天,在木卫三体表坚持两个月之久,而在木卫四中,人类则可以存活数年。木卫四内部的盐水海洋被天文学家认为是生命的摇篮,比如类似于地球海底火山周围的那些微生物和地球极地中的那些细菌和藻类都有可能存活在这一区域,有了这些生物链底层的供给,更加复杂的生命就可以存活。但是相较于木卫二和木卫三,木卫四也有着它的不足之处,因为没有足够的潮汐加热,致使其内部的热通量较低,虽然生命有了水的支持,但是能量的匮乏,使其生命存在的可能性要低于木卫二和木卫三。
好了,对于木卫四的星体属性我们就先介绍到这里。在未来的几期,我们会给大家带来更多关于木星卫星的相关文章。如果您的基因中同样包含的“好奇”片段,请
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