(資料圖)

長(zhǎng)期以來(lái)，科研界對(duì)木星這兩顆衛(wèi)星“干濕分明”的差異由來(lái)主要提出了兩種假說(shuō)。一種假說(shuō)認(rèn)為，在這些衛(wèi)星形成之初，木星附近的極端環(huán)境導(dǎo)致木衛(wèi)一無(wú)法留存水冰，使其從誕生之初便處于缺水狀態(tài)；第二種則認(rèn)為，木衛(wèi)一與木衛(wèi)二在誕生時(shí)擁有相近的含水量，但木衛(wèi)一隨后在大氣逃逸與表面侵蝕等過(guò)程作用下逐漸失去了絕大部分揮發(fā)物。

為檢驗(yàn)上述假說(shuō)，法國(guó)艾克斯-馬賽大學(xué)、馬賽天體物理實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)西南研究院等機(jī)構(gòu)的研究人員借助先進(jìn)的數(shù)值模型，將衛(wèi)星內(nèi)部熱演化與大氣逃逸機(jī)制耦合起來(lái)，并納入年輕木星系統(tǒng)中起主要作用的所有重要熱源：吸積、放射性衰變、潮汐和木星的強(qiáng)烈輻射。研究假設(shè)兩顆衛(wèi)星在形成之初均吸積了含水硅酸鹽。

結(jié)果揭示，在幾乎所有測(cè)試情景中，木衛(wèi)二都很可能保留其絕大部分揮發(fā)物；而木衛(wèi)一即便在最有利于大氣逃逸的條件下，也很難流失大量水分。這表明木衛(wèi)一極有可能在形成之初就由較為干燥、缺乏水合礦物的物質(zhì)組成。因此，如今觀測(cè)到的兩顆衛(wèi)星成分差異，并非后期演化的產(chǎn)物，而是木星衛(wèi)星形成時(shí)的原始環(huán)境條件的直接產(chǎn)物。這不僅挑戰(zhàn)了木衛(wèi)一在晚期丟失水分的假說(shuō)，并有助于闡明伽利略衛(wèi)星（木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四）的誕生條件。

該研究成果最近已發(fā)表在美國(guó)《天體物理學(xué)雜志》上。

標(biāo)簽： 木星衛(wèi)星研究 法國(guó)