埃歐(Io)

木衛一(Jupiter I)

   歐 ( 〝Eye oh〞 ) 是木星(Jupiter)已知的第五顆衛星,也是第三大的衛星, 它是伽利略(Galilean)衛星中最靠內側的一顆。埃歐比地球的月亮(Moon) 要稍微大一點。
        軌道:   距離木星422,000 km
        直徑:   3,630 km
        質量:   8.93e22 kg

   一種發音〝EE oh〞(伊歐)也是可以的。

    宙斯(Zeus,木星) 所深愛的一位少女,為了把她從嫉妒心強的 天后希拉(Hera) 眼前隱藏起來,還把埃歐變成一頭小牡牛,只不過最後還是徒勞無功罷了!

   伽利略(Galileo)馬瑞阿斯(Marius)在1610年發現。

   較於位在太陽系的大部分衛星,埃歐和 歐羅巴(Europa)在大致的組成上或多或少都和 類地行星有些相似,主要都是由熔融過的矽酸鹽類(silicate)岩石所構成。從最近來自 伽利略號(Galileo) 的資料顯示,埃歐具有一個鐵的核心(可能還混合有硫化鐵),鐵核心的半徑至少有900km那麼大。

   歐的表面從根本上就和太陽系中所有的星體都不太一樣,當時 航海家號(Voyaqer) 第一次造訪的時候,他給了所有的科學家一個大驚奇。它們原本預期可以在埃歐的表面看見隕石的撞擊坑, 就像其它類地的星體一樣,然後再根據隕石坑的密度來估算星球表面的年齡,結果,埃歐表面的隕石坑非常的少,甚至可以說根本沒有, 可見得埃歐的表面非常非常年輕

   了隕石坑之外,航海家1號還發現了有數百個 火山口(caldera),其中甚至還有一些火山口仍然在 活動中!航海家號及伽利略號都有傳回真正在噴發當時有高達300km噴發柱的明顯照片(右圖及本頁左下角的影像)。 這也許是航海家號任務中最重要的單一發現,他是第一次真正證實了其他〝類地〞星體的內部確實是又熾熱又活躍的。 至於從埃歐表面噴發出來的物質看起來似乎是某種形式的硫或者是二氧化硫。埃歐的火山噴發變化得非常快速, 就在航海家1號(Voyager 1)航海家2號(Voyager 2)先後到達的四個月間,許多火山就已經停止噴發,然後也有新的火山又開始噴發。同時在噴發口周圍的沈積變化也可以觀察得到。

   近來自NASA在夏威夷毛那克(Mauna Kea)紅外線天文觀測設備所得到的最新影像顯示,新產生出一座非常大型的噴發; 哈伯太空望遠鏡(HST)也在雷帕特拉(Ra Patera)附近發現了一項新的特徵;來自伽利略號的影像則同樣顯示出自從航海家號的造訪之後,埃歐表面的許多 改變 ;這些觀察都證實了埃歐表面確實非常活躍。

   歐的地表具有非常奇特的差異性:可以有深達數公里的火山口、熔融的硫磺湖(右下圖)、看來顯然不是火山的高山(左圖)、漫流達數百公里長的某種低粘滯性流體(某種型式的硫?)、以及火山噴氣孔。由於硫和硫化物的顏色差異範圍很大,可能因此造成了埃歐多樣化的外觀。

   海家號影像的分析,帶領著科學家們相信埃歐表面的熔岩流組成成分中,大部分是 熔融的硫的不同化合物。然而在地面進行的紅外線後續觀測研究顯示,它們的溫度卻已經高過了液態硫的溫度,因此,目前有 一個想琺是說;埃歐的熔岩流其實是矽酸鹽類;最近 哈伯天文望眼鏡(HST) 的觀測結果是指出這些物質可能還富含有鈉;或許在埃歐衛星上不同的位置就有不同的物質差異存在吧!

   歐上某些 最熱的點 可以達到2000k的高溫,不過平均溫度就要低的多,大約只有130k,而這些熱點則是埃歐散失其熱量的主要機制。

   於這所有活動的能量來源則是介於埃歐、歐羅巴、 加尼美得(Ganymede)和木星之間潮汐力的交互作用所致。這三個衛星目前被鎖定在 共振(resonant)的軌道上,其中埃歐在軌道上繞行二圈的時間正好是歐羅巴繞行一圈的時間,相對加尼美得繞行一圈也正好是歐羅巴繞行二圈的時間。雖然埃歐和地球的 月亮(Moon)都是以同一方向在面對著它的行星,但是由於歐羅巴和加尼美得的效應使埃歐有一點擺動。這樣的擺動會拉長、彎曲埃歐的形狀達到100公尺之多(100公尺的潮汐!),因此會像掛衣鉤一直前後彎曲一樣產生能量(由於沒有其它的星體 擾動(perturb)因此月球並不會以此種方式被 地球加熱)。

   歐也會切過木星的磁力線,因而產生電流,雖然相較於潮汐力的熱作用規模要小得多, 但是這道電流可以攜帶超過一兆瓦特。由於這樣的作用同時會消耗埃歐一部份的物質,形成木星周圍一圈強烈的輻射,逃離這一圈輻 射的粒子是形成木星異常巨大 磁力圈(magnetosphere)的原因之一。

   近來自伽利略號的資料顯示埃歐也許像加尼美得一樣具有它自己的磁場。

   歐具有一層薄的大氣圈,是由二氧化硫以及可能還有其它一些氣體所組成。

   同於其它的伽利略衛星,埃歐幾乎沒有水的存在,這可能是因為木星在太陽系形成早期具有熱度,正好足夠把鄰近的埃歐表面上的揮發性元素都蒸發殆盡,但是對於距離較遠的衛星來說,木星的熱度就不夠這麼做了。

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Bill Arnett; last updated: 2001 Jan 10