根據一項新的研究，大約 40 億年前，當一顆巨大的小行星撞擊木星時，木星的衛星木衛三可能已經繞其軸移動。
木衛三是太陽系中最大的衛星，甚至比水星和矮行星冥王星還要大。 過去的研究發現的證據表明，在其厚厚的冰殼下，隱藏著比地球海洋深 10 倍的鹹海洋。
但關於月球仍有許多問題，科學家們需要更多高分辨率的月球表面影像，以解開圍繞木衛三歷史和演化的謎團。
深溝覆蓋了木衛三表面的大片區域，它們圍繞一個點形成同心圓的圖案，這讓一些天文學家相信月球過去經歷過一次重大撞擊事件。
「木星衛星木衛一、木衛二、木衛三和木衛四都有有趣的個體特征，但引起我註意的是木衛三上的這些溝壑，」日本神戶大學行星學助理教授平田直之在一份聲明中說。 「我們知道這個特征是由大約 40 億年前的小行星撞擊產生的，但我們不確定這次撞擊有多大，以及它對月球有什麽影響。」
平田平田是周二發表在【科學報告】（Scientific Reports）雜誌上的一項新研究的作者，該研究探討了是什麽造成了木衛三的溝壑系統以及撞擊的後果——歐洲航天局的 Juice 宇宙飛船可以對此進行更仔細的調查，該飛船目前正在研究木星及其衛星的途中。
木衛三被溝壑覆蓋（右）。在最大的溝系統中，脊圍繞一個特定點（左，紅叉）形成同心圓。
平田直之
古老的沖擊
長期以來，木衛三一直吸引著平田，平田說，他認為揭示木衛三的演變是「有意義的」。月球的表面是一個對比的研究，明亮的山脊區域與穿過較暗區域的凹槽一起。
他說，平田仔細研究了木衛三上的溝壑系統，這些溝壑從月球表面的一個點延伸出來，就像石頭撞擊汽車擋風玻璃時形成的同心裂縫一樣。
平田註意到，溝的中心點是沿著月球的旋轉軸，這意味著像大型撞擊事件這樣的事情會導致月球完全重新定位。
圖形重新建立了重新定向 Ganymede 軸的可能影響情景。
平田直之
先前的研究表明，一個大型行星體在其歷史早期與冥王星相撞，這重新排列了這顆矮行星上冰的分布，並導致在行星表面形成了一個獨特的「心臟」。平田說，他認為類似的情況也發生在木衛三上，那裏有冰冷的外殼和地下海洋。
質素在行星上的分布方式的突然變化可以改變其軸的位置，或行星體旋轉所圍繞的假想線的位置。當一顆大型小行星撞擊行星時，它會產生重力異常，從而改變行星的旋轉方式。因此，平田計算了什麽樣的影響可以造就木衛三目前的定位。
他的方程式式顯示，一顆寬約 186 英裏（300 公裏）的小行星最初形成了一個直徑約為 870 至 994 英裏（1,400 至 1,600 公裏）的隕石坑。
這顆小行星比 6600 萬年前與現在墨西哥奇克蘇魯布的尤卡坦半島相撞的小行星大 20 倍，這顆小行星導致了地球上恐龍的滅絕。根據這項研究，木衛三上留下的隕石坑是木星衛星大小的 25%。
Juice 任務的近距離調查
Hirata 說，目前尚不清楚木衛三的軸線移動了多少。但 Juice 任務或 Jupiter Icy Moons Explorer 收集的未來數據可能會更多地了解木衛三的歷史和撞擊事件。
這艘航天器於 2023 年 4 月發射，於 8 月 21 日完成了對地球和月球的歷史性飛越，使其有望在 2031 年到達木星及其衛星。
亞利桑那大學（University of Arizona）月球與行星實驗室（Lunar and Planetary Laboratory）的博士後研究員阿德恩·丹頓（Adeene Denton）說，如果沒有更多數據，研究人員很難知道古代撞擊是否造成了木衛三上的溝壑，而Juice任務可以提供這些數據。她沒有參與平田的研究。
「這篇論文提出了一個有趣的前提，冰冷的月球和海洋世界的演化有很多需要考慮，」丹頓說，他與人合著了 「這篇論文提出了一個有趣的前提，冰冷的月球和海洋世界的演化有很多需要考慮，」丹頓說，他與人合著了，該研究涵蓋了對冥王星及其大盆地的影響，該研究稱為 Sputnik Planitia，該盆地構成了天文學家觀察到的心臟特征的左葉。
「值得註意的是，在考慮行星體上古老、退化的地質特征以及它們如何影響行星的方向時，可能會有一些懷疑，」她說。「由於這些大型古老特征的資訊如此之少，很難確信將這個特征辨識為盆地以及潛在的質素異常。幸運的是，與冥王星和（人造衛星平原）不同，我們很快就會回到木衛三，並獲得解決這個問題所需的額外資訊。
研究人員認為，木衛三的內部可能就像一個公司三文治，由冰和海洋交替堆疊而成。平田說，了解撞擊如何改變了月球，可以深入了解其有趣的內部結構。
「我想了解木衛三和其他木星衛星的起源和演變，」他說。「巨大的撞擊一定對木衛三的早期演化產生了重大影響，但撞擊對木衛三內部的熱和結構影響尚未得到研究。我相信接下來可以進一步套用冰月的內部演化進行研究。
