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在寻找地外生命的过程中，木星的卫星伽倪墨得斯是太阳系中最大的卫星，但它并非木卫二。它可能蕴藏的咸水地下海洋比木卫二 可能存在的液态海洋更深，并且夹在冰层之间，这导致大多数科学家得出结论，伽倪墨得斯上或内部存在生命的希望渺茫。尽管这个巨大的卫星可能是了解木星系统历史的关键，从而揭开其冰冷的伽利略卫星的地质和生物秘密，但人们对它的了解仍然很少。它的直径为 5,262 公里，比水星和矮行星冥王星还要大，如果不是因为它绕行星而不是恒星运行这个主要例外，它本身就可以被归类为行星。美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）联合提出的前往木卫二和伽倪墨得斯的任务计划于 2020 年发射。
因此，行星科学家刚刚宣布完成有史以来第一张伽倪墨得斯全球地质图，这是一件大事，该地图揭示了构造力如何在该卫星表面形成最突出特征的有力证据。伽倪墨得斯的表面主要特征是覆盖着黑暗、陨石坑密布的原始物质，以及较年轻的、更冰冷的光亮区域。大部分较亮的物质都被地质学家以前只能描述为“沟槽”的东西覆盖着。
在此处查看伽倪墨得斯的完整地图
新地图支持这样一种理论，即沟槽可能是由伽倪墨得斯与木星的另外三个伽利略卫星（木卫二和木卫一）之间的轨道共振产生的潮汐加热形成的。（如今，伽倪墨得斯每绕木星一周，木卫二绕木星两周，木卫一绕木星四周。）该地图为约翰·霍普金斯大学应用物理实验室 (APL) 的韦斯·帕特森、马萨诸塞州惠顿学院的杰弗里·柯林斯及其同事提供了旅行者号和伽利略号宇宙飞船收集的观测证据，以检验这一理论。
柯林斯说，这张地图历时十年制作完成，代表了伽倪墨得斯表面上所有已知的构造特征——总共 60,000 个，包括 4,000 个直径超过 10 公里的陨石坑——以及它们的相对年龄。黑暗物质类似于肮脏的雪堆——它是一层覆盖在冰上的薄薄的滞留沉积物，由表面缓慢的升华积累而成，并留下非冰杂质。当雪融化时，雪上会形成一层泥土结壳。光亮物质之所以如此，要么是因为在形成沟槽时，当表面被构造力撕裂时，它通过滑坡卸掉了滞留沉积物，要么是因为表面被明亮的冰火山流覆盖。“当你仔细观察这些沟槽的特写照片时，它们中的许多看起来都像是巨大的正断层，这是一种通过将表面拉开而产生的地质特征，就像哈德逊河谷或内华达州的盆地和山脉[省]一样，”柯林斯说。“我们真的很想知道是什么力量将表面拉开。”
柯林斯和他的同事计算了在表面上形成这些断层所需的力的模式和顺序，并能够将轨道共振理论与数据相匹配。“到目前为止，情况看起来很有希望，”柯林斯说。但是，帕特森笑着补充道：“没有什么是完全明确的。” 这些结果在本月早些时候在德国波茨坦举行的 2009 年欧洲行星科学大会上公布。作者说，该论文也正在一家期刊上接受审稿。柯林斯说，进一步的分析不仅可以揭示断层和光亮物质总体上是如何形成的，还可以揭示它们何时形成的。“我们正在试图弄清楚沟槽是在伽倪墨得斯历史的哪个时期形成的，”他说。“到目前为止，我们还没有确切的数字，但看起来它发生在一个巨大的嗝逆中。” 也就是说，证据表明，伽倪墨得斯经历了一段短暂但剧烈的活动时期，当时构造力将其撕裂，但这种活动现在早已结束。
柯林斯和帕特森也在试图更多地了解内伽利略卫星轨道的历史和演变，特别是伽倪墨得斯、木卫一和木卫二轨道之间的共振是如何以及何时形成的。
从某些方面来说，伽倪墨得斯是一颗奇怪的卫星，除了现在它是太阳系中仅有的三颗被完全测绘的卫星之一（地球的卫星和木星的卡利斯托是另外两颗）。与许多卫星不同——但与地球相似——它是一个分化体，有一个液态金属核心，周围环绕着一个岩石地幔。地幔之上是一个 800 到 900 公里厚的冰水“三明治”。“面包”是一层冰壳，在表面约 200 公里厚，内部是一个含有溶解离子的液态水海洋，该海洋与伽倪墨得斯受辐射的表面或地幔中的硅酸盐岩石没有接触。
木星内侧三个伽利略卫星的轨道共振是木卫一火山爆发的燃料，并使木卫二成为一个潜在的宜居之地。然而，伽倪墨得斯是这种共振中唯一一颗表面带有该系统历史历史证据的卫星，避免了像其他卫星那样被持续的构造和火山活动抹去。因此，了解伽倪墨得斯的地质情况可能会打开了解整个木星系统历史的大门，甚至包括其他冰冷的卫星，如土星的土卫二，从而解答诸如卫星何时、如何以及在何处形成，以及它们之间如何相互作用等问题。事实上，伽倪墨得斯在其历史和地质方面弥合了一个差距。“伽倪墨得斯是我们太阳系中以及可能在其他太阳系中许多中型冰冷卫星的原型模型，”帕特森说。
美国国家航空航天局-欧空局木卫二木星系统任务目前提议包括两个轨道飞行器——一个将绕木星运行，然后绕木卫二运行；另一个将绕木星运行，然后绕伽倪墨得斯运行，目的是详细了解影响冰冷卫星的地球物理、成分、地质和其他过程。帕特森和柯林斯本月在德国会议上介绍了他们的论文，希望能帮助聚集在那里的欧空局科学家推动木星-伽倪墨得斯轨道飞行器的任务规划。“我们来到这里并带来了这项工作，是为了让他们感到兴奋，”帕特森说。“你不能孤立地理解这些卫星中的任何一颗。伽倪墨得斯是当前活跃的天体（如木卫二）与过去发生的事情之间的联系。它像其他卫星一样，保留了木星系统的历史。”
