當前位置: 華文世界 > 科學

木衛三的神秘傷痕:揭示40億年前的宇宙大撞擊

2024-09-04科學

神戶大學的平田直之是第一個意識到小行星撞擊木星衛星木衛三的位置幾乎正好位於距離木星最遠的子午線上的人。這意味著木衛三的自轉軸發生了重新定位,平田由此計算出是什麽樣的撞擊導致了這種情況的發生。圖片來源:平田直之

在遙遠的太陽系深處,木衛三——這顆太陽系中最大的衛星,不僅在物理上留下了深刻的銘印,還可能經歷了一場改變其自轉的史詩級撞擊。這場撞擊的規模之大,足以與地球上終結恐龍時代的災難相提並論。

大約40億年前,一顆巨大的小行星與木衛三發生了劇烈的碰撞。最近,神戶大學的研究人員發現,這次撞擊不僅重塑了木衛三的地貌,還可能改變了它的自轉軸。這次撞擊的能量相當於地球上恐龍滅絕事件的20倍,是太陽系中已知的最大撞擊之一。

木衛三:太陽系中的巨人

木衛三是太陽系中最大的衛星,甚至比水星還要大。它的表面下隱藏著液態水的海洋,這使得它成為了科學家們研究的熱點。木衛三的表面布滿了溝壑,這些溝壑圍繞著一個特定點形成同心圓,這是一次重大撞擊事件的明顯標誌。

木星衛星木衛三的大部份表面都被溝壑(右)覆蓋,這些溝壑圍繞著一個特定點(左,紅十字)形成同心圓,這讓 20 世紀 80 年代的研究人員得出結論,這些溝壑是一次重大撞擊事件的結果。圖片來源:Naoyuki Hirata

神戶大學的行星學家Naoyuki Hirata對木衛三上的這些溝壑產生了濃厚的興趣。他指出:「我們知道這些溝壑是由大約40億年前的小行星撞擊造成的,但我們之前並不清楚這次撞擊的具體規模以及它對木衛三產生了哪些影響。」

揭開撞擊的神秘面紗

Hirata博士是第一個意識到撞擊地點幾乎位於木衛三距離木星最遠的子午線上的人。這一發現與冥王星上發生的撞擊事件有著驚人的相似之處,那次撞擊導致了矮行星自轉軸的偏移。這一線索使得Hirata博士能夠計算出,只有規模巨大的撞擊才可能導致木衛三的自轉軸發生如此顯著的變化。

在【科學報告】雜誌上發表的研究中,Hirata博士推測,撞擊的小行星直徑可能約為300公裏,撞擊形成了一個直徑在1400至1600公裏之間的巨大隕石坑。這次撞擊的規模之大,足以改變木衛三的質素分布,從而影響其自轉軸的位置。

探索木衛三的奧秘

Hirata博士表示:「我渴望了解木衛三和其他木星衛星的起源和演化。這次巨大的撞擊無疑對木衛三的早期歷史產生了深遠的影響,但撞擊對其內部結構和熱演化的影響尚未得到充分研究。我相信,未來我們可以開展更多研究,以揭示冰衛星的內部演化。」

溝壑分布和溝壑系統中心位置顯示在始終背對木星的半球(頂部)和木衛三的圓柱投影圖(底部)。灰色區域代表地質上較年輕的地形,沒有溝壑。溝壑(綠線)僅存在於地質上古老的地形(黑色區域)。圖片來源:Naoyuki Hirata

木衛三因其地下海洋而備受關註,它也是歐空局JUICE太空探測器的最終目的地。預計在2034年,該探測器將進入木衛三軌域,進行為期六個月的觀測,為我們提供大量寶貴的數據,幫助我們解答關於木衛三的更多謎題。