研究：木衛一長期存火山活動

美國科學家日前對木星的衛星木衛一大氣中硫的兩種同位素開展測量，結果表明，這顆衛星自誕生以來，數十億年內一直存在火山活動。木衛一是木星的四顆伽利略衛星中最靠近木星的一顆衛星。它的直徑三千六百四十二公里，是太陽系第四大衛星，表面環境極其惡劣。

科學家指出，與不少外太陽系的衛星不同，木衛一與類地行星有不少相似的地方，其表層由硅酸鹽熔岩所構成，根據伽利略號所觀測的資料顯示，它的內核可能由硫化鐵所組成，其半徑估計最少有九百公里。

在最新研究中，加州理工學院的凱薩琳 · 德 · 克雷爾及其同事，通過測量木衛一大氣中兩種硫同位素的比例，發現歷史上木衛一長期存在火山噴發活動。木衛一被稱為太陽系中火山最活躍的天體，其極端的火山活動源於潮汐加熱。這種加熱是由於木衛二內部受到來自木星及其鄰近衛星木衛二和木衛三的引力時產生的摩擦所致。與太陽系的平均值相比，這兩種元素的重同位素含量都很高，這是由於木衛二內部和大氣層之間不斷循環的物質導致輕同位素從高層大氣中流失。研究結果表明，木衛二在這種排氣和循環過程中損失了百分之九十四到百分之九十九的硫。根據研究，這需要木衛二在其整個生命周期中都保持目前的火山活動水平。然而，研究人員並不完全清楚木衛二如此大規模的火山活動持續了多久。由於月球目前的火山活動水平，木衛二的表面不斷被改造，只留下了最近一百萬年的地質記錄。對木衛一大氣中揮發性元素的穩定同位素測量可以提供有關木衛一火山活動歷史的信息。

研究團隊解釋稱，在木衛一上，火山不斷噴出這兩種硫的同位素。當木衛一繞木星運行時，其大氣層最頂層（含有更多較輕的硫原子）會流失到太空中，從而改變大氣中硫同位素的比例。

研究人員使用位於智利的阿塔卡馬大型毫米／亞毫米陣列提供的觀測結果，來測量木衛一大氣層中兩種硫同位素的比率。然後，通過模擬木衛一每年可能損失的硫數量，反推出木衛一的硫同位素的比例何時與太陽系其他部分相似。結果表明，木衛一上的火山活動似乎已經持續了二十五億至四十億年。

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