伽利略号重访木星卫星

就像电视广告中那个永不停歇的劲量兔子一样，美国宇航局的伽利略号宇宙飞船一直在运行... ...并且还在继续运行。自任务开始以来，科学家们已经三次延长了任务，现在，在围绕木星运行的第六年，这颗持久的卫星继续传回关于这颗气态巨行星及其众多卫星的宝贵数据。今年夏天，探测器多次飞越木星的卫星，提供了关于卡利斯托表面和艾奥核心的新信息。

5月份，伽利略号拍摄了迄今为止最清晰的卡利斯托（或者说木星的任何卫星）的照片。这颗卫星仅在卡利斯托表面上方138公里处飞驰而过，拍摄了下方一片奇异且出乎意料的景观。事实上，图像显示，卫星的部分区域布满了冰尖塔，高度在80到100米（260到330英尺）之间（见下图顶部的插图）。此外，这些巨大的冰柱看起来好像正在融化。

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“我们以前从未见过这样的地形，” 学术研究实验室的詹姆斯·克莱马谢夫斯基说，他正在与亚利桑那州立大学的罗纳德·格里利一起分析最近的照片。“看起来正在发生侵蚀，这非常令人惊讶。”

事实上，研究人员长期以来认为，卡利斯托是木星最大的卫星之一，也是距离木星最远的卫星，它相当沉闷且不变。他们知道它的表面布满了撞击坑；这颗卫星拥有太阳系中最坑坑洼洼的表面。在地球上，风、水和火山的作用有助于相当快地抹去这些特征。但是卡利斯托缺乏任何类似的环境影响。因此，科学家们认为，除了获得新的陨石坑外，卡利斯托的表面在数十亿年里或多或少保持不变。

然而，伽利略号拍摄的卡利斯托尖塔的特写镜头表明，这颗卫星外部的部分区域在不断地重塑。除了冰之外，这些尖塔还含有较暗的、尘土状的物质，据推测这些物质是在数十亿年前的一次重大撞击中从行星上抛出的。而这种较暗的物质正在慢慢地沿着尖塔的侧面滑落，并沉降到低洼地区。

科学家们认为，这种侵蚀可能是由于尖塔中的一些冰变成蒸汽而发生的。留下的灰尘可能会吸收太阳的热量，并将更多的冰变成蒸汽，从而使这个过程持续下去。“[这些尖塔]正在继续被侵蚀，最终会消失，”克莱马谢夫斯基说。在卫星的其他地方，侵蚀似乎已经停止，留下了空旷的撞击坑（见下图中的底部插图）。

这些新图像没有提供任何关于卡利斯托内部的进一步信息。根据伽利略号在1996年和1997年收集的数据，研究人员怀疑这颗卫星蕴藏着一片巨大的、咸的冰和泥浆地下海洋。对于伽利略号最近于2001年8月6日访问的木星的另一颗卫星艾奥来说，情况可能并非如此。尽管这次飞越的数据尚未完全分析，但到目前为止，它们表明艾奥内部没有任何隐藏的液体。

地球、木星和木星卫星盖尼米德和卡利斯托内部深处的液体运动会产生强大的固有磁场。然而，伽利略号飞越艾奥北极的旅程发现，那里任何内部产生的磁场要么非常弱，要么完全不存在。根据这颗卫星的密度和热输出，研究人员认为，像地球一样，它有一个熔融的铁核。但是，考虑到艾奥明显缺乏固有磁场，那个核心可能不像地球自身的核心那样进行对流搅动。

在科学家们解释这些最新测量的同时，更多的数据仍在不断涌入。伽利略号计划返回艾奥，于10月16日飞越其南极。希望这艘坚固的飞船能按时到达。8月初，由于其相机反复出现的电子问题，这颗卫星错过了几次计划中的艾奥照片。但是，伽利略号在任务的这个阶段已经承受了三倍于其设计所能承受的辐射。很有可能它会继续运行，至少会再运行一段时间。