主條目:木衛(wèi)一(Io)
木衛(wèi)一
木衛(wèi)一“艾奧”是木星四顆伽利略衛(wèi)星中最靠內側的一顆,公轉軌道距離木星422,000公里,其直徑約3630公里,除了地球之外,木衛(wèi)一是太陽系中唯一一顆被證實存在頻繁火山活動的星球。由于木衛(wèi)一的引力較弱,大型爆發(fā)事件產(chǎn)生的碎屑噴發(fā)物會上升到很高的位置上。木衛(wèi)一有稀薄的大氣,由二氧化硫與其他氣體組成。與外層太陽系的衛(wèi)星不同,木衛(wèi)一與木衛(wèi)二的組成與類地行星類似,主要由熾熱的硅酸鹽巖石構成。其表面也與太陽系中其他星體截然不同,這使得科學家在第一次接觸旅行者號發(fā)回的數(shù)據(jù)時非常驚奇。他們原以為在類地星體上應布滿了受撞擊后留下的大大小小的環(huán)形山,然后以單位面積內留下的“彈坑”來估計星球外殼的年齡。但實際上木衛(wèi)一的表面環(huán)形山極少,簡直屈指可數(shù)。這樣看來,其表面非常年輕。 木衛(wèi)一有著令人驚異的多種地形:有向下有數(shù)千米深的火山口,有熾熱的硫湖,有很明顯不過的非火山的連綿山脈,流淌著數(shù)百千米長的粘稠的液體,還有一些火山噴口。硫和其化合物的多種顏色使得木衛(wèi)一表面的顏色多樣化。
主條目:木衛(wèi)二(Europa)
木衛(wèi)二
木衛(wèi)二(Europa)是木星的第六顆已知衛(wèi)星,并是木星的第四大衛(wèi)星,比月球稍微小一點,直徑為3138 千米,由伽利略于1610年發(fā)現(xiàn)。木衛(wèi)二的組成與類地行星相似:主要由硅酸鹽巖石組成。但是與木衛(wèi)一不同,木衛(wèi)二有一個薄薄的冰外殼。木衛(wèi)二上的環(huán)形山很少;只發(fā)現(xiàn)三個直徑大于5千米的環(huán)形山。木衛(wèi)二木衛(wèi)二的表面照片與地球海洋上的冰的照片相似。這可能是因為木衛(wèi)二表面的冰以下有一層液態(tài)的水,或許有50千米深,由引潮力帶來的熱量保持液態(tài)。如果是這樣的話,這將是除地球之外,太陽系中唯一一個有大量的液態(tài)水存在的地方。 木衛(wèi)二有一個含氧的稀薄大氣。不像地球的大氣中的氧,木衛(wèi)二并不是生物形成的。它最可能是由于太陽光中的電荷粒子撞擊木衛(wèi)二的冰質表面而產(chǎn)生水蒸氣,然而分成氫氣和氧氣。氫氣脫離,留下了氧氣。 木衛(wèi)二是太陽系中最明亮的一顆衛(wèi)星,幾百年來它以它的獨特性使一批又一批的科學家對它著迷。它之所以顯得如此明亮是由于它表面有一層冰殼,能強烈地反射太陽光線。目前科學界普遍認為,木衛(wèi)二表面沒有陸地,寒冷的外殼冰層下面是一片汪洋大海,水量比地球擁有的水要多得多。海洋正在吸收大量的氧氣,甚至遠比預測模型顯示的要多。海底部分區(qū)域應該與地球深海熱泉周圍環(huán)境極為相似,其構成足以支持多種生命形態(tài)存活
主條目:木衛(wèi)三(Ganymede)
木衛(wèi)三
木衛(wèi)三為最大的木星已知衛(wèi)星,也是第七顆發(fā)現(xiàn)的木星衛(wèi)星,在伽利略發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星中離木星第三近。木衛(wèi)三距離木星 1,070,000 千米,衛(wèi)星直徑為5262千米,質量為1.48e23 千克。它的直徑大于水星,質量約為水星的一半,也是太陽系中最大的衛(wèi)星。木衛(wèi)三被伽利略于1610年發(fā)現(xiàn)。但其實早在2000多年前,我國戰(zhàn)國時楚國著名天文學家甘德就發(fā)現(xiàn)了,可因為當時科學還不被廣泛普及,所以這個結論被認為為謬論。直到1610年伽利略發(fā)現(xiàn)才證實了這一說法。木衛(wèi)三(Ganymede)是環(huán)繞木星運行的一顆衛(wèi)星。是太陽系最大的衛(wèi)星,直徑約5276千米。木衛(wèi)三僅需要一個多星期即可繞木星旋轉一圈,離木星有1070000千米。
在伽利略號接觸木衛(wèi)三之前,普遍認為它與木衛(wèi)四是一塊石質物質外包一個大的水或冰水混合物作為地幔,并有一個冰外殼(這與土衛(wèi)六和海衛(wèi)一相似)。來自伽利略號的初步數(shù)據(jù)提議木衛(wèi)四有一個獨一無二的組成成份,而木衛(wèi)三則有三個層結構:一個小型的鐵或鐵硫化物內核,外面是硅酸鹽巖石地幔,最外部是冰質外殼。事實上,木衛(wèi)三除了一個冰外殼外,與木衛(wèi)一極相似。 木衛(wèi)三的表面很粗糙,混有兩種地形:非常古老,隕坑遍布的黑暗區(qū),和相對年輕的有著大片凹槽和山脊的較明亮地區(qū)。它們的起源很顯然不過是因為自然構造的,但詳情不很清楚。在這方面,木衛(wèi)三可能與地球,及金星或火星類似。
哈勃望遠鏡發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)三有稀薄的含氧大氣的證據(jù),與木衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)的極相似。木衛(wèi)三類似的凹槽與山脊的地形在土衛(wèi)二、天衛(wèi)五和天衛(wèi)一也可見。黑暗區(qū)則與木衛(wèi)四的表面相似。
兩種地形上都有延伸的環(huán)形山,環(huán)形山的密集程度反映它已有了30-35億的年齡,與月球并不多。環(huán)形山有時為凹槽所切斷,說明凹槽也很古老。相當年輕的環(huán)形山通過發(fā)出的光線也可被看到。但是它不像月球,隕坑都較平,缺少環(huán)狀的山相圍,中央洼地則通常與月球和水星上的相同。這可能是由于木衛(wèi)三的冰外殼較脆弱,使地質流動而缺少起伏的緣故。古老的環(huán)形山被逐漸抹去,常被稱作“覆畫”。
伽利略號飛行器第一次飛經(jīng)木衛(wèi)三時發(fā)現(xiàn)它有自己的磁場,內含于木星巨磁場中。這可能與地球類似:星體內部物質運動的結果。
研究人員發(fā)現(xiàn),在木衛(wèi)三表面的崎嶇冰層下,可能藏有液態(tài)的咸水海洋。地下水源的存在,是星球上是否擁有生命跡象的重要指針。這項最新的結果使得“加尼米德”也成為第3顆擁有地下水源的木星衛(wèi)星。另外2個類似的衛(wèi)星,分別是木衛(wèi)二以及木衛(wèi)四。研究人員是在分析美國太空總署(NASA)的伽利略號宇宙飛船所傳回的資料時,發(fā)現(xiàn)了可能的地底海洋。 主條目:木衛(wèi)四(Callisto)
木衛(wèi)四
木衛(wèi)四是木星的第二大衛(wèi)星,木衛(wèi)四直徑4821千米,平均密度小,意味著水占一半以上。不像木衛(wèi)三,木衛(wèi)四的內部結構近乎沒有;它一律由或多或少的40%的冰與60%的巖石或鐵組成。這與土衛(wèi)六和海衛(wèi)一很可能相似。公轉軌道: 距木星1,883,000 千米,衛(wèi)星直徑: 4800 千米,質量: 1.08e23 千克。木衛(wèi)四的表面都是環(huán)形山,表面十分古老,就像月球和火星上的高原。木衛(wèi)四有太陽系中所觀察到的星體中最古老的表面環(huán)形山最多的地表;在漫長的40億年中,除偶然的撞擊之外只有很小的變動。較大的一些環(huán)形山周圍圍繞著一串同心環(huán),就像裂痕一般,不過經(jīng)過歲月的滄桑,冰的緩慢運動,已使它平滑了不少。其中最大的一個被稱作Valhalla,直徑4000千米,并是多環(huán)盆地,猛烈撞擊后產(chǎn)生的典型例子。另一些例子為木衛(wèi)四的"仙宮"(Asgard),月球表面陰暗部的Orientale和水星上的Caloris盆地。 與木衛(wèi)三相似,木衛(wèi)四的古老的環(huán)形山已經(jīng)崩潰。它們缺少月球和水星上所有的高大的環(huán)狀的連山,放射狀射線和中央洼地。來自伽利略號的清晰圖片顯示,至少在某些地區(qū),小型環(huán)形山已消失。這說明一些運動正在進行中,不管其他的是否在衰落過程中。
另一個奇特的地形現(xiàn)象是Gipul Catena,一系列撞擊出的環(huán)形山在一條直線上排列。這可能由于一個物體在接近木星時受引力而斷裂(與蘇梅克列維9號彗星極相似),然后撞向了木衛(wèi)四引起。伽利略號沒有發(fā)現(xiàn)它的磁場的證據(jù)。與木衛(wèi)三不同的是,它有復雜的地形,但木衛(wèi)四上的地殼運動證據(jù)頗少。它的大多數(shù)性質與木衛(wèi)三相同,所以它應有一個與木衛(wèi)三類似的地理歷史。這兩顆衛(wèi)星的不同地理歷史是行星科學的重要難題。
木衛(wèi)四是迄今為止科學家認為最有可能存在生命的星球,它表面有平均厚度達300多米的冰層,下面極有可能存在人類未知的生命體。