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木卫四 - 维基百科,自由的百科全书 とべ转到内容ないよう

卫四

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重定しげさだこうまもるよん
まもるよん
Callisto
まもるよん
发现
發現はつげんしゃとぎりゃく·とぎ
發現はつげん1610ねん1がつ7にち[1]
へんごう
其它名稱めいしょうJupiter IV
形容詞けいようしCallistoan, Callistonian
軌道きどうさんすう
きんしんてん1 869 000 公里くり
遠心えんしんてん1 897 000 公里くり
はんちょうじく1 882 700 公里くり[2]
はなれしんりつ0.007 4[2]
軌道きどうしゅう16.689 018 4 にち[2]
平均へいきん軌道きどう速度そくど8.204 公里くり/びょう
軌道きどうかたぶけかく0.192°(相對そうたいひしげひろしひしげ斯平めん[2]
隸屬れいぞく天体てんたい木星もくせい
物理ぶつり特徵とくちょう
平均へいきん半徑はんけい2410.3 ± 1.5 公里くり地球ちきゅうてき0.378ばい[3]
表面積ひょうめんせき7.30 × 107 公里くり2地球ちきゅうてき0.143ばい
體積たいせき5.9 × 1010 公里くり3地球ちきゅうてき0.0541ばい
質量しつりょう1.075 938 ± 0.000 137 × 1023 おおやけきん地球ちきゅうてき0.018ばい[3]
平均へいきん密度みつど1.834 4 ± 0.003 4 おおやけかつ/おおやけぶん3[3]
表面ひょうめん重力じゅうりょく1.235 m/s2 (0.126 g
2.440 公里くり/びょう
自轉じてんしゅうどう自轉じてん[3]
てんじくかたぶけかく0[3]
反照はんしょうりつ0.22(幾何きか[4]
表面ひょうめん溫度おんど 最低さいてい 平均へいきん 最高さいこう
K[4] 80 ± 5 134 ± 11 165 ± 5
ほしとう5.65 ([5]
大氣たいき特徵とくちょう
表面ひょうめん氣壓きあつ7.5 × 10−12ともえ[6]
成分せいぶん~4 × 108 cm−3 氧化碳[6]
いたり2 × 1010 cm−3 [7]

卫四またたたえため卡利斯托」(Callisto、發音はつおん/kəˈlɪst/[8]まれ腊文Καλλιστώ),围绕木星もくせい运转てきいち卫星ゆかりとぎりゃくざい1610ねんくび发现。[1]卫四ふとし阳系だいさんだい卫星,也是木星もくせいだいだい卫星,僅次於卫三卫四てき直径ちょっけい水星すいせい直径ちょっけいてき99%,ただし质量ただゆう它的さんふんいち。該衛星えいせいてき轨道ざい四颗伽利略卫星中距离木星最远,约为188まん公里くり[2]卫四并不像内层的三颗とぎりゃく卫星卫一卫二卫三般处于轨道共振きょうしんじょう态,所以ゆえん并不存在そんざいあかり显的潮汐ちょうせきこう应。[9]卫四ぞくどう卫星,えい远以どういちめんあさこう木星もくせい卫四由于公轉轨道较远,表面ひょうめん受到木星もくせい磁场てきかげ响小於内层的卫星。[10]

卫四由近乎等量的岩石和水所构成,平均へいきん密度みつど约为1.83おおやけかつ/おおやけぶん3天文學てんもんがくどおり过光谱测てい得知とくち卫四表面物质包括冰、氧化碳、硅酸けいさん盐和かく种有つくえぶつとぎ略号りゃくごうてきさがせ测结はて顯示けんじ卫四内部可能存在一个较小的硅酸けいさんうちかくどう时在其表めん100公里くり可能かのうゆう一个液态水構成的地下海洋存在。[11][12]

卫四表面曾经遭受过猛烈撞击,其地质年龄じゅうふん古老ころうよし于木卫四上没有任何板块运动、地震じしんある火山かざん喷发等地とうち质活动存在そんざいてき证据,天文學てんもんがくみとめため其地质特せい主要しゅよう陨石撞击しょ造成ぞうせいてき[13]卫四主要的地质特征包括多环结构、かく种形态的撞击あな、撞击あな链、悬崖、やま脊與沉积地形ちけい[13]在天ざいてん文學ぶんがく考察こうさつ發現はつげん该卫ぼし表面ひょうめん地形ちけい变,包括ほうかつ于抬ます地形ちけい顶部、めん积较しょう且明あきらてき冰体沉积ぶつ及环绕其よんしゅう、边缘较平缓的地区ちくゆかり较黑くらてきぶつ质來构成)[4]天文學てんもんがくみとめため這種地形ちけい小型こがた地質ちしつ構造こうぞう昇華しょうかしょしるべ致的,小型こがた撞擊あな普遍ふへん消失しょうしつ許多きょた疙瘩地形ちけい遺留いりゅうらいてき痕跡こんせき[14],该地がたてき确切ねん龄还确定。

卫四上存在一层非常稀薄的だい主要しゅようゆかり氧化碳[6]构成,成分せいぶん可能かのう包括ほうかつ氧气[7],此外卫四还有一个活动剧烈的电离层[15]科学かがく们认为木卫四是因木星四周气体和尘埃圆盘的吸积作用さよう而缓慢形成けいせいてき[16]よし于木卫四形成过程缓慢且缺乏潮汐热效应,所以ゆえん内部ないぶ结构并未经历快速かいそくてき分化ぶんか卫四内部ないぶてき对流ざい形成けいせいきさきひさ就已经開始かいし,这种对流导致内部ないぶ结构てき部分ぶぶん分化ぶんか于地ひょう100いたり150おおやけ里深さとみ处的地下ちか海洋かいようあずか一个比较小的岩质内核可能因此形成。[17]

よし于木卫四上可能有冰下海洋存在,所以ゆえん该卫ぼしじょう可能かのう有生ゆうせいぶつ生存せいぞん过該ぼし地熱じねつのう較少,がいりつようしょう于邻ちかてき另一顆卫星木卫二。[18]そうそら间探测器曾对该卫ぼし进行过探测,包括ほうかつさき驱者10ごうさき驱者11ごうとぎ略号りゃくごう卡西あまごう。长久以来いらいにん們都认为卫四是设置进一步探索木星系统基地的最佳地点。[19]

发现与命名めいめい

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大利おおとし天文學てんもんがくとぎりゃくざい1610ねん1がつ发现りょう卫四和其他三颗木星大卫星(卫一、卫二和木わき卫三)。[1]卫四てき名稱めいしょうまれ腊神话なかちゅうてき爱人いち卡利斯托,她是いちあずかつきあきら女神めがみおもね尔忒わたる關係かんけいみつきりてきやすしゆう时也认为吕卡おきなてきおんな儿)。[20]西にし门·马里乌斯ざい该星发现きさきひさ提出ていしゅつ名稱めいしょう[21],马里乌斯そくみとめため這是约翰ない斯·开普勒てきけん议。[20]しか而天文學ぶんがくざい很长时间ない欢迎這個名稱めいしょうちょくいた20せい纪中ざい广泛さいよう。很多早期そうきてき天文学てんもんがく文献ぶんけんちゅうひとし罗马数字すうじらい稱呼しょうこ這顆衛星えいせい(该体けいよしとぎりゃくしょ提出ていしゅつ),そくしょう为木卫四(Jupiter IV)あるしゅひさしとくてきだいよん颗卫ぼし”(the fourth satellite of Jupiter)。[22]

轨道

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卫四(ひだり下角したすみ)、木星もくせい和木わき卫二(于木ぼしだい红斑てきひだり下方かほう)。

卫四是距离木星最远的とぎりゃく卫星,约為188まん公里くり[2]木星もくせい直径ちょっけいてき26.3ばい),比木このきさんてき轨道半径はんけい(107まん公里くりかえよう远得よし于木まもる四轨道半径较大,所以ゆえん目前もくぜん处于轨道共振きょうしんじょう态,很可能かのうなが远也かいたちいた这种情況じょうきょう[9]

卫四和大部分的卫星一样,一颗同步自转卫星[3]表示ひょうじ衛星えいせいてき转周とうおおやけ转周(约为16.7个地球ちきゅう)。まもるよん轨道离心りつ很小,轨道倾角也很しょう接近せっきん木星もくせい赤道せきどうどう时太阳與木星もくせい引力いんりょく摄动たい於轨どう离心りつ倾角かい出現しゅつげんすうひゃくねんてき周期しゅうき函数かんすう現象げんしょう,变化范围ぶん别为0.0072-0.00760.20-0.60°。[9]这种轨道变化使转轴倾角变化はばかい于0.4-1.6°间。[23]

卫四沒有轨道共振現象,意味いみ它永远都かい产生あかり显的潮汐ちょうせき热效应,而潮しお热效应是ぼし体内たいない结构分化ぶんか发育てき重要じゅうよう动力。[24]よし于它距离木星もくせい较远,所以ゆえん表面ひょうめん木星もくせい磁场てき带电粒子りゅうしながれ较弱,比木このき卫二表面的带电粒子流弱了300ばい卫四表面ひょうめんてき带电粒子りゅうしひかりこう应弱於其几颗とぎりゃく卫星[10]まもるよん表面ひょうめんてき輻射ふくしゃざいりょうやくためごとてん0.01侖目[25]

物理ぶつり特性とくせい

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构成成分せいぶん

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ちゅうてきあわ藍色あいいろ曲線きょくせんためおもね斯嘉とく撞擊あなくろくら隕石いんせきあなひら原則げんそくため紅色こうしょく曲線きょくせん根據こんきょきんべにがいこう探測たんそく結果けっか顯示けんじおもね斯嘉とく撞擊あな內的すい冰(吸水きゅうすいだんかい於1いた2ほろべいあいだ數量すうりょう比較ひかくおお[26]岩石がんせき物質ぶっしつそく比較ひかく稀少きしょう

卫四てき平均へいきん密度みつど为1.83おおやけかつ/おおやけぶん3[3]表明ひょうめい它是ゆかりきん乎等量的りょうてき岩石がんせき和水わすい冰所构成てき,此外可能かのう存在そんざいぼう些不稳定てき物質ぶっしつれい冰)[11],冰的比重ひじゅうかい于49-55%これ间。[11][17] 卫四岩石的确切构成还不为人知,ただし可能かのう接近せっきんLがたあるLLがた普通ふつうだまつぶ陨石,这两类陨せき较之Hたまつぶ陨石しょ含的ぜん和金わきんぞく铁较しょう,而铁氧化物ばけもの较多。てき丰度比率ひりつざい卫四じょう为0.9:1.3,而ふとし则为1.8。[11]

卫四表面ひょうめんてき反照はんしょうりつ为20%,[4]天文學てんもんがく推测其表めんぶつ质构なりあずか整体せいたいぶつ质构なりだい致相どう科学かがく利用りようきん红外分光ぶんこうじゅつざい1.04、1.25、1.5、2.03.0ほろべいなみだん发现りょう强烈きょうれつてきみず吸收きゅうしゅうたい[4]普遍ふへん存在そんざい於木卫四表面ひょうめん比重ひじゅうかい於25-50%これ间。[12]天文學てんもんがくとぎ略号りゃくごう和地わちはじめ观测站拍摄的だかぶんべんりつきん红外ひかり谱及むらさきがい线ひかり谱照へん进行分析ぶんせききさき,发现りょう水溶すいようせいぶつれい如含あずかてきみずあい硅酸けいさん[4]氧化碳[27]氧化硫[28]可能かのう包括ほうかつ氨和ゆうつくえ化合かごうぶつ[4][12]ひかり分析ぶんせきてきすうすえ顯示けんじそく使ざい很小てき区域くいきない,该天体てんたい表面ひょうめんてきぶつ质构なり也极複雜ふくざつ。冰构なりてき小面こおもて积、あきらあきらまだら块与岩石がんせき、冰混合こんごうぶつ构成てきまだら块互しょうこん杂,而广だいてきくろくら区域くいき则由冰物质所构成。[4][13]

卫四てき表面ひょうめんなみ对称:どう轨道方向ほうこうてき半球はんきゅうぎゃく轨道方向ほうこうてき半球はんきゅうかえようかげくら,跟其とぎりゃく卫星ただしこう相反あいはん[4] 此外其逆轨道方向ほうこうてき半球はんきゅう乎富含氧化碳,而同轨道方向ほうこうてき半球はんきゅう含有がんゆう较多てき氧化硫[29] 卫四上许多较年轻的撞击あな含有がんゆう较丰とみてき氧化碳。[29] 总而ごと卫四表面的物质构成十分接近于D-かたしょうぎょうほしとく别是くろくら区域くいきてきぶつ质构なり[13]。Dかたしょうぎょうほしてき表面ひょうめんよし碳基ぶつ质构なり

内部ないぶ结构

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卫四的内部结构图。

ざい卫四遭受过猛烈轰击的表面下,一层厚度介於80いたり150公里くり间的寒冷かんれい、坚硬冰质岩石がんせきけん[11][17]天文學てんもんがく对包围木ぼし及卫ぼしてき磁场进行てき研究けんきゅう顯示けんじざい卫四壳下50いたり200おおやけ里深さとみ存在そんざいいち个咸すい海洋かいよう[11][17]科学かがく发现於木ぼし变磁场中てき卫四就像一個理想的导电球体,磁场无法穿ほじとおるいた卫星てきないかく意味いみ天体てんたい存在そんざい一层厚度至少達到10公里くりてきだか电导りつ液体えきたい[30][31]海洋かいようちゅう可能かのう含有がんゆう少量しょうりょうてき氨或其他ぼう冻物质比重ひじゅう达到りょう5%,所以ゆえん阻止そし海洋かいよう冰冻。[17]ざい这种じょう况下,海洋かいようてきあつたびはた达到250-300公里くり。如果海洋かいよう存在そんざいてきばなし,其冰质岩せきけんあずかけいしょうかいさらあつ可能かのう达到300公里くり

くらい於岩せきけん假設かせつてき海洋かいようてきほし体内たいない可能かのうすんで质地ひとし匀的整体せいたい也不完全かんぜんてき分化ぶんかがたたいとぎ略号りゃくごうてきさがせ测数すえ[3]とく别是ざいきん距离飞掠ちゅう测定てき无量纲转动惯りょう—其数值为0.3549±0.0042)表明ひょうめい其内よし压缩てき岩石がんせき冰所构成,ゆかり物質ぶっしつてき部分ぶぶん沉积,岩石がんせき比重ひじゅうずい深度しんど增加ぞうか[11][32]也就说木卫四的内部结构只有部分分层,あずかまもるさん完全かんぜん不同ふどう[12][33]ほしたいてき中心ちゅうしんざい密度みつど转动惯量可能かのう存在そんざい一颗小型硅酸盐内核。这类ないかくてき半径はんけい不可能ふかのうちょう过600公里くり,而其密度みつど可能かのうかい于3.1いたり3.6おおやけかつ/おおやけぶん3これ[3][11]

表面ひょうめんとくせい

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卫四上的撞击坑平原。

卫四表面的地质年龄十分古老,它同时也ふとし阳系ちゅう遭受过最猛烈もうれつ轰击てき天体てんたいいち[34]其撞击坑密度みつどやめ接近せっきん于饱にんなんしんてき撞击あなひとし可能かのうくつがえ盖于きゅうてき撞击あなうえ卫四表面的大型地质构造相对简单,ぼつゆう大型おおがたてきやま火山かざんある其他ないげんせい构造とくせい[35]撞击あな环结构きれ缝、悬崖及沉积地がた天文學てんもんがくざい该星たい表面ひょうめん发现为数てき几种大型おおがた质构づくり[13][35]

卫四表面分成数种不同的地质結構:撞击あな平原へいげんあきら平原へいげんくろくら及明あきら而平缓的平原へいげん以及环机构和撞击あな组成てき类地がた構造こうぞう[13][35]。撞击あな平原へいげんくつがえ盖了卫四だい部分ぶぶんてき表面ひょうめん古老ころう岩石がんせきけんてき典型てんけい代表だいひょう,其构なりぶつ质为冰和岩石がんせきてき混合こんごうぶつあきら平原へいげん包含ほうがんあかりあきらてき撞击あな類似るいじおもね斯嘉とく撞擊あなてき斑點はんてんじょう構造こうぞう)、しょうへんあまり結構けっこうてき古老ころう撞击あなざん迹與环结构的中心ちゅうしん[13]科学かがく们猜测这种地がた冰质撞击あな沉积しょ形成けいせいあきらあきら而平缓的平原へいげんくつがえ盖的区域くいき较小,つね现于かわらなんじ哈拉撞擊あなおもね斯嘉とく撞擊あないくわさん脊和そう沟地带,撞击あな平原へいげんてき孤立こりつ斑点はんてん带也ぞく于这种地がた天文學てんもんがく最初さいしょ认为这种地形ちけいてき形成けいせいあずかうちみなもとせい质活动有关,ただしとぎ略号りゃくごう传回てきだかぶんべんりつあきらかた显示該平原へいげん地形ちけい其實あずかだんきれこぶじょう地形ちけいゆう关,并未现任なん曾被つぎくつがえ盖的迹象[13]とぎ略号りゃくごうてきあきらかた显示卫四表面小块的阴暗平坦区域覆盖面积小于1まん平方ひらかた公里くりしゅう围的地形ちけいしょふう閉,該地がた可能かのう火山かざん沉积構造こうぞう[13]。这些较明あきら及平缓平原へいげんてき质年龄都撞击あな平原へいげんややしょう[13][36]

哈尔撞击あな及其中央ちゅうおう拱形结构。

卫四表面的撞击坑直径从100まい(这是さがせ测照へんてき最大さいだいぶんべんりついたり100公里くり以上いじょう不等ふとう环结构则計算けいさんざい內。[13]直径ちょっけいしょう于5公里くりてき小型こがた撞击あなゆう简单てきわんがた结构ある平底ひらぞこ结构。直径ちょっけいかい於5-40公里くり间的撞击あな则有中央ちゅうおうやまほう存在そんざい。很多直径ちょっけいかい於25-100公里くりてき撞击あな中央ちゅうおうやまほう为塌陷地形ちけいれい如庭とく尔撞击坑(Tindr crater)。[13]直径ちょっけいだい于60公里くりてき大型おおがた撞击あなてき中央ちゅうおう可能かのう存在そんざい拱形结构,这可能かのう撞击事件じけん发生きさきてき构造抬升作用さよう造成ぞうせいてき[13]。而少すうあきらあきら直径ちょっけいだい于100公里くりてき撞击あな则拥ゆうあずか不同ふどうてき拱形结构。这些撞击あな较之がつだまじょうてきどう类结构都很浅,可能かのうこう环机构转变的过渡地形ちけい[13]

卫四上最大的撞击地形是多环盆地,[13][35]中有ちゅうう两个规模巨大きょだいかわらなんじ哈拉撞擊あな则是其中最大さいだいてきいち,其明あきらてき中央ちゅうおう直径ちょっけい达到りょう600公里くり,而环じょう结构则继续向外延がいえんてんりょう1800公里くり[37]だい二大的多环结构是阿斯嘉特撞擊坑,直径ちょっけいだい约为1600公里くり[37]环结构产せいてき原因げんいん可能かのう撞击事件じけん发生きさき处在やわら软或りゅう动物质——如海洋かいよううえてき岩石がんせきけん产生てき同心どうしん环状てきだんきれ。撞击あな链则いち长串链状、ていちょく线分布ぶんぷ于星たい表面ひょうめんてき撞击あな,它们可能かのう卫四过于接近せっきん木星もくせい而受到引力いんりょく潮汐ちょうせき作用さよう解体かいたいてき天体てんたい撞击きさき形成けいせいてき,也可能かのう遭受しょう角度かくど撞击きさき产生てき[13]ぜん一种情况得到了苏梅かつ-れつ维9ごう彗星すいせい撞击事件じけんてきしるし证。

かわらなんじ哈拉たまき結構けっこう

せい前文ぜんぶんしょつつみ及的,卫四上还存在着由纯冰构成的、反照はんしょうりつこう达80%てきまだら块地がた,其四周分布著较黑暗的物质[4]とぎ略号りゃくごうてきだかぶんべんりつあきらかた显示这些较明あきらてきまだら主要しゅよう于抬ます地形ちけいじょうれい如撞击坑あな缘、悬崖、やま脊和こぶじょう地形ちけい[4]),可能かのう一层薄霜体的沉积構造。较黑くらてきぶつ通常つうじょう于四周地势较低且较平坦的地带,れい如撞击坑あなそこ撞击あな间的てい洼地带,它们覆盖著原本げんぽんてきしもたい沉积ぶつ地区ちく显得较陰くら形成けいせい直径ちょっけいたちいた5公里くり以上いじょうてきくらむら[4]

以几公里くりてき尺度しゃくどらいせつ卫四比其他伽利略卫星的表面顯現出更多的退化特征[4]あい较於さんてきくろくら區域くいき卫四的表面缺乏直径小于1公里くりてき撞击あな而代これてき无处不在ふざいてき小型こがたこぶじょう地形ちけいおちいあな[4]天文學てんもんがく认为こぶじょう地形ちけい撞击あな经历りょうまでこん为止还不为人知的ちてき退化たいか过程而形成けいせいてきあな缘残迹[14],这种退化たいか可能かのう冰缓慢ます造成ぞうせいてきとう卫四运行いたり日下くさかてん时,其向阳面てき温度おんどかい达到165K以上いじょう,此时冰会现升华现ぞう[4]もとがんしるべ致上めんてき脏冰分解ぶんかい使つかいとく其中てきみず冰和其他えき挥发ぶつ质升华。而残骸ざんがいちゅうてき冰质残余ざんよぶつ则崩塌,从撞击坑あな缘的はす坡上墜落ついらく[14]。这种くずし塌经つねざい撞击あな附近ふきん内部ないぶ现,しょう为“しゅう边碎へん[4][13][14]。此外,ゆう些撞击坑てきあな缘被いち蜿蜒えんえん、类似峡谷きょうこくてき切口きりくち(它们しょう为沟壑)しょきりわり,这些沟壑おこりらいゆうてん類似るいじ火星かせい表面ひょうめんてき峡谷きょうこく[4]ざい冰升华假说中,于低洼地带的暗色あんしょくぶつ质被みとめ主要しゅよう於撞击坑あな缘所形成けいせいてき冰质ぶつ质覆盖层,它覆盖了卫四表面大部分的冰基岩。

塌陷地形ちけいこぶじょう地形ちけい

天文學てんもんがく藉由各種かくしゅ構造こうぞうくつがえ盖的撞击あな密度みつど推断すいだん它们てきしょう对年龄:撞击あな分布ぶんぷ密度みつどえつだい,该地质構造こうぞうしょう对年龄越だい[38]ただし它们てき绝对ねん龄却还无ほう确定,过天文學ぶんがくすえ论预测撞击坑平原へいげんてき质年龄长达45亿年,几乎以追さかのぼいたふと阳系てき形成けいせい时期。环结构和撞击あなてき质年龄则取决于其所ざい区域くいきてき撞击あな密度みつど,估计ねん龄从10亿年いた40亿年不等ふとう[13][34]

だい气层电离层

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這張顯示けんじ卫四周围的感应磁场,其中磁力じりょくせんてきあたりかい相當そうとうあかりあらわ天文學てんもんがく根據こんきょ觀測かんそく資料しりょうしょ計算けいさん出來できてき[39][40]紅色こうしょくてきせんためとぎ略號りゃくごうてき飛行ひこう軌跡きせき

卫四拥有一层非常稀薄的大气,主要しゅようゆかり氧化碳构成[6]とぎ略号りゃくごうてききん红外测绘分光ぶんこう(Near Infrared Mapping Spectrometer,NIMS)ざい4.2ほろべいなみだんかん查到该大气层てき吸收きゅうしゅうとくせいいん而证实了它的存在そんざい天文學てんもんがく估计其表めん压力为7.5 × 10−12ともえ粒子りゅうし密度みつど为4×108おおやけぶん−3よしため这层だい气相とう稀薄きはく,其物质只需要じゅよう四天就会逃逸殆尽,一定有氣體來源不断維持其含量,らいげん可能かのう冰质壳中ます出來できてき[6],這種情況じょうきょうあずかまもる四表面明亮地区瘤状地形的冰升华形成假说相契合。

とぎ略号りゃくごうざい数次すうじ飞掠ちゅうくび发现卫四てき电离层[15],其高电子密度みつど为7-17 × 104おおやけぶん−3ざい密度みつどじょうあずかだい气中氧化碳的ひかり致电离作用さよう效果こうか不盡ふじん符合ふごういん此有些天文學ぶんがく预测該大气层てき主要しゅよう成分せいぶん应该氧气(含量为氧化碳的10ばいいた100ばい[7]ただし目前もくぜんひさしざいだい气層ちゅうさがせ测到氧气てき存在そんざい天文學てんもんがく根據こんきょ伯太はかたそら望遠鏡ぼうえんきょう觀測かんそく結果けっかけい算出さんしゅつ大氣たいき濃度のうど上限じょうげんあずか電離層でんりそう測量そくりょう結果けっかしょう符合ふごう,雖然缺乏けつぼう觀測かんそく資料しりょう[41]同時どうじ伯太はかたそら望遠鏡ぼうえんきょう也偵はかいたまもるよん表面ひょうめん出現しゅつげん氧氣凝結ぎょうけつ[42]

起源きげんあずかえんじ

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卫四内部结构的部分分层(该结论由无量纲转动惯りょうすう推断すいだん而出)表明ひょうめい该星たい从未充分じゅうぶん热以使其冰质部分ぶぶん融解ゆうかい[17]いん此,其最可能かのうてき形成けいせい模型もけいてい密度みつどてき木星もくせいほしうんちゅうてき缓慢吸积过程。[16]这个续时间甚ひさてき吸积过程使とくほしたいさい冷却れいきゃく,而无ほう保持ほじざい吸积过程、放射ほうしゃせい元素げんそおとろえ过程ほしたいおさむ缩过ほど积聚てき热量,从而阻断りょう冰体とおる快速かいそく分化ぶんか过程。[16]形成けいせい阶段しょ耗时间大约在10まんねんいた1000まんねん间。[16]

こぶじょう地形ちけい

而之きさき卫四てきいちえんじ则取决于放射ほうしゃせいおとろえ变的产热つくえせいもたれきんほしたい表面ひょうめん热传导的冷却れいきゃくつくえせい间的竞赛,以及ぼし体内たいない到底とうてい处于かた态还亚固态对りゅうじょう态。[24]冰体てき亚固态对りゅうてき具体ぐたい运动じょう况是所有しょゆう冰卫ぼし模型もけいちゅう最大さいだいてき确定せいいんもともと温度おんど对冰たい黏度てきかげ响,とう温度おんど接近せっきん于冰たいてき熔点时,就会现亚かた态对りゅう[43]ざい亚固态对りゅうちゅう,冰体てき运动速度そくどじゅうふん缓慢,だい约为1りんまい/としただし从长らい,亚固态对りゅうごと实上是非ぜひつね有效ゆうこうてき冷却れいきゃくつくえせい[43]热量ざい卫四寒冷而坚硬的表层(しょう为“密封みっぷう盖”)ちゅう并没ゆう以对りゅう形式けいしきらい进行传导;ざいひょう层下てき冰体ちゅう,热量以亚かた态对りゅう形式けいしきらい进行传导。对木卫四らい说,外部がいぶ传导层是あつたび约为100公里くりてき寒冷かんれい且坚かたてき岩石がんせきけん。它的存在そんざいかい释了为何卫四表面没有任何内源性构造活动的迹象。[43][44]而在卫四内部ないぶ,热对りゅう可能かのうぶん层次てきいん为在だか压之,冰体すいかい现多种あきらしょう,从星たい表面ひょうめんてきだいいち态冰いたほしたい中心ちゅうしんてきだいなな态冰[24]ざい早期そうき卫四内部亚固态对流机制的运作阻止了冰体的大面积融化,而后しゃ则会导致ぼし体内たいないてき分化ぶんか,从而形成けいせい一个大型的岩石内核和冰质地幔。どう时也よし于对りゅう作用さようてき存在そんざい,冰体岩石がんせきてき部分ぶぶん分化ぶんか续了すうじゅう亿年ひさいたりこん仍在缓慢进行ちゅう[43]

现今かい释木卫四形成けいせいてき观点こう虑到りょうざい其表めんしも可能かのう存在そんざいいち个地海洋かいよう,其形成けいせいあずか冰体てきだい一晶相的熔点异常有关——其熔てんずい压力てき增大ぞうだい而降ていとう压力达到2070ともえ时,熔点ていいたり251K。[17]ざい所有しょゆうてき卫四现实模型もけいちゅう于100-200おおやけ里深さとみ处地层的温度おんどじゅうふん接近せっきん,甚至りゃくほろちょう过了这个异常てき熔点。[24][43][44]而少りょう——比重ひじゅう约为1-2%——てき存在そんざい则能够加だい深度しんど液体えきたい存在そんざいてき可能かのうせいいん为氨のう够进一步降低冰体熔点。[17]

つきかん卫四及木卫三在很多方面都十分相似,ただし前者ぜんしゃてき质历しょう对简单。ざい撞击事件じけんあずか其他外力がいりょくかげ响作ようまえ,该星たいてき表面ひょうめんそくやめ基本きほん成型せいけい[13]あずか拥有そう沟构づくりてき邻近卫星さんそう卫四上甚少发现地质构造活动的迹象[12]天文學てんもんがくみとめため這種現象げんしょうさんせいてき原因げんいん可能かのう內部潮汐ちょうせきねつぶんそう狀態じょうたい地質ちしつ活動かつどう相反あいはんしょしるべ致的,れい形成けいせい狀態じょうたい不同ふどう[45]まもる三擁有較大的潮汐熱[46]あずかまもるよんざい後期こうきじゅうとどろき炸期受到さらおおさら劇烈げきれつてき撞擊[47][48][49]

这种しょう对简单的质历对于くだりぼし科学かがく家来けらい说意义じゅうふん重大じゅうだい们可はた该星からださく为一个很好的基本参考对象,ようらい对比其他さら复杂てきほしたい[12]

海洋かいようちゅう存在そんざい生命せいめいてき可能かのうせい

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卫四あずかつきだま地球ちきゅうてき比較ひかく

就如どう卫二和木卫三一样,也有やゆうじん认为ざい卫四表面之下的咸水海洋中可能存在着外星生命。[18]ただし较之卫二和木卫三来说,卫四上的环境显得相对恶劣,主要しゅよういん为:缺乏けつぼう接触せっしょくてき岩石がんせきぶつ质、ほし体内たいないかくてき热通りょう较低。[18]科学かがくとく伦斯·约翰もり这样论述卫四和其他伽利略卫星上生命存在可能性的问题:[50]

もと于如じょうてきこう虑和其他科学かがく观测,天文學てんもんがく认为卫二是伽利略卫星中最可能存在生命的天体。[18][51]

さがせ

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未来みらいじん类在卫四上设置基地的想象图[52]

さき驱者10ごうさき驱者11ごうざい1970年代ねんだい曾先きさき接近せっきん木星もくせい,获取りょう少量しょうりょう关于卫四てきしんしんいき[4]真正しんせいてき突破とっぱらい旅行りょこうしゃ1ごう旅行りょこうしゃ2ごうざい1979ねんいたり1980ねん间對它進行しんこうてき研究けんきゅう。它们对木卫四一半以上的表面进行了拍摄(图像ぶんべんりつざい1いたり2おおやけさと间),どう时还せい确地测量りょう卫四てき表面ひょうめん温度おんど、质量大小だいしょう[4]だいてき考察こうさつざい1994ねんいたり2003ねん间展开,とぎ略号りゃくごう8きん距离飞掠卫四,さいきさき一次飞掠是在2001ねんとぎ略号りゃくごうさいきさき一次飞掠木卫四時正位于C30轨道じょう,距离卫四表面ひょうめん仅138公里くりとぎ略号りゃくごう完成かんせい对木卫四表面的全球测绘,并传かい大量たいりょうぶんべんりつ达到15まいてき特定とくてい地区ちくあきらへん[13]2000ねん,卡西あまごうざいぜん土星どせい途中とちゅう包括ほうかつ卫四在内的四颗伽利略卫星进行了高精度红外こうさがせ测。[27]2007ねん2がついたり3がつしん视野ごうさがせ测器ざいぜん冥王星めいおうせい途中とちゅう经过卫四,对其进行はく摄和こう分析ぶんせき[53]おうしまふとしそらそうしょけい劃的木星もくせい冰月探測たんそくはた於2022ねん發射はっしゃ[54]天文學てんもんがく家正いえまさざいぶんまわし劃幾こう近距離きんきょり飞掠卫四てき探測たんそく計畫けいかく[54]

美国びくに航空こうくうこうてんきょくおうしゅうそら间局合作がっさくてき一项旨在探测木星卫星的计划—“まもる木星もくせい系統けいとう任務にんむはらさきあずかけい于2020ねん發射はっしゃ。2009ねん2がつ美国びくに航空こうくうこうてんきょくおうしゅうそら间局确认该计划将优先于“ろく土星どせいけい统任务執行しっこう[55]ただしおうしゅうそら间局てき计划资金仍然めん临来该局其他计划てき竞争。[56]木星もくせい系統けいとう任務にんむ包括ほうかつ美国びくに航空こうくうこうてんきょく主持しゅうもちてき木星もくせい轨道飞行おうしゅうそら间局主持しゅうもちてき木星もくせいさん轨道飞行”,可能かのう包括ほうかつ日本にっぽん宇宙うちゅう航空こうくう研究けんきゅう开发つくえ主持しゅうもちてき木星もくせい磁场さがせ测器”。

可能かのうてき殖民しょくみん计划

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2003ねん美国びくに航空こうくうこうてんきょく针对じん未来みらい对外ふとし阳系探索たんさく进行いち项称为“ひと类外ぎょうほし探索たんさく”(Human Outer Planets Exploration,HOPE)てき概念がいねんせい研究けんきゅう,且在详细审议しょう認定にんてい卫四[19][57]科学かがく认为ゆう可能かのうざい卫四表面ひょうめん建立こんりゅういち个基,为更とおてきふとし阳系ふとむなし探索たんさく提供ていきょう燃料ねんりょう[52]

ざい卫四上建立基地的好处在于它的辐射较低(卫四离木星较远)及地质上てき稳定せいどう时它还能为天文學ぶんがく进一步探索木卫二提供便利支持,也是人類じんるいざい木星もくせいけいちゅう设置ぜん往更はるか远的がいふとし阳系そら飞船てき维修站的理想りそう地点ちてんざい离开卫四きさき,飞船以藉ゆかりきん距离飞掠木星もくせい获得重力じゅうりょくじょ[19]美国びくに航空こうくうこうてん局在きょくざい2003ねん提出ていしゅついち意見いけん,嘗試ざい2040年代ねんだい進行しんこうひとまもるよん探測たんそく任務にんむ[58]

まいり

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