阿西莫夫最新科学指南·太阳系

　　　　　　　　[美]I. 阿西莫夫　著　　朱　岚　译

木星探测器

　　木星探测器在逼近4颗伽利略卫星的地方拍下了它们的照片，
使人的眼睛第一次看到它们比普通的小圆盘略大一点。

　
　图：伽利略卫星，哈勃望远镜摄

　　后来得到关于它们的实际大小和质量的更精确的资料，尽管
发现伽利略卫星中最里面的木卫一的真正质量比原来猜想的增加
了1/4， 可是也证明了以前的其他估计只需要一些小的修正。正
如人们从木卫三和木卫四的低密度所能猜想的那样，木卫三和木
卫四是由轻物质（如水）组成的。由于距离太阳遥远（同时因为
是小天体，没有像木星或地球那样巨大的内热能），因而处于低
温之下，使这些物质呈现固体状态而被称为冰。两个卫星上都散
布着许多陨星坑。
　　木星的潮汐作用能把这些卫星加热，因为潮汐作用有反复弯
曲卫星上物质的倾向，因而使物质摩擦生热。但潮汐作用随着距
离的增加而迅速减小。木卫三和木卫四距离木星太远，潮汐生热
极少，所以依然保持冰冻的状态。
　　木卫二离太阳比较近，在其历史上的某个早期阶段，由于太
热无法聚集很多的冰；或者，即使聚集了很多冰，在那一段历史
过程中，大部分已被融化、蒸发，散失到空间。（伽利略卫星的
引力场太小，无法在潮汐生热时保留住大气。）可能是因为无法
聚集大量的冰，或者是在聚集之后又失去，才使木卫二和木卫一
明显地比木卫三和木卫四小。
　　但是木卫二仍然有足够的冰而形成一个全是海洋的世界（如
同以前想象的金星那样）。在木卫二的温度下，这个海洋是一个
冰川的世界。而且，这个冰川非常平滑（木卫二是天文学家们至
今所看到的最平滑的固体世界），然而在它上面有纵横交错的细
而暗的斑纹）使它看起来非常像洛威尔的火星图。
　　木卫二的表面冰川光滑而没有陨星坑的事实，使人们猜测在
它的下面可能存在着由潮汐生热融化的液体水。陨星的碰撞（如
果够大的话）可能击碎冰的表层，但是随后水将冒出而再冰冻，
重新封住裂口。较小的碰撞可能造成短暂的裂缝；这些裂缝也可
能是由潮汐效应或其他因素造成的。尽管如此，总的说来木卫二
的表面一直保持平滑。
　　伽利略卫星中最靠近木星的木卫一得到的潮汐生热最多，因
此很明显它是完全干燥的。就在探测器到达之前，人们仍然对它
感到困惑。1974年，美国天文学家布朗报告说，木卫一被一层钠
原子的黄霾所围绕。确实，木卫一运行的整个轨道上似乎弥漫着
一层稀薄的霾，像是环绕木星的一条黄色的彩带。这些黄霾必定
来自木卫一，但没人知道是怎样形成的。
　　先驱者号探测器证实，木卫一的确有一层稀薄的大气，密度
约为地球的1/20000，后来旅行者号探测器解开了这个谜。旅行者
号拍摄的照片表明，木卫一有活火山。除了地球上的活火山之外，
这些是人们知道存在的仅有的活火山。很明显，岩石熔化的区域
（被木星的潮汐作用所加热）潜伏于木卫一的表面之下，而在不
同的地方以喷射钠和硫的方式穿过外壳，形成大气和轨道上的黄
彩带。木卫一的表面覆盖了一层硫，使它的颜色由黄到褐。木卫
上的环形山不多，因为大部分环形山被火山物质填满了。只有几
个较暗的斑点表示一些新近出现的环形山尚未填充。
　　在木卫一轨道内侧的是木卫五，从地球上看它只不过是一个
小光点。旅行者号探测器证实，同火星的两颗卫星一样，木卫五
也是一个不规则的天体，但是比较大。它的直径变化在266～140
公里（166～87英里）之间。
　　还发现了另外3颗卫星， 每一颗都比木卫五更靠近木星，也
都比木卫五小得多。它们是木星ⅩⅣ、木星ⅩⅤ和木星ⅩⅥ，据
估计它们的直径分别是24、80和40公里（15、50和25英里）。在
目前的条件下，由于它们太小和太靠近木星的光芒、从地球上无
法看到这些卫星。
　　木星ⅩⅥ最靠近木星，距木星中心只有128,700公里（80,000
英里）——也就是在木星云层表面上方仅58,000公里（36,000英里），
它每7.07小时绕木星公转一周。木星ⅩⅣ只稍远一点儿，以7.13小
时的周期绕木星公转。两者的公转都比自转快。所以如果从木星
云层上看的话，将会发现两颗卫星都是西升东落。


　　图：木星光环。巨大的蓝色弧线是木星轮廓，左边的两道橙色线是光环

　　在最内层的卫星轨道内，有一些岩屑，像是围绕着木星的一
条零碎的又薄又稀的光环。由于光环太薄太稀，所以用一般的方
法在地球上看不到。