木衛一“伊娥”：掀起你的蓋頭來

　　 在古羅馬神話故事中，柔弱美麗的伊娥（IO）深得天神朱庇特的歡心，因此，當科學家們在給木星（朱庇特）的各個衛星取名字時，將“伊娥”賜給了其火山衛星木衛一。

　　“伊娥”不僅是“朱庇特”心中的“白月光”，也成為不少科學家眼中的香餑餑。據美國太空網日前報道，有不少科學家再三向美國國家航空航天局（NASA）提議，朝“伊娥”派遣探測器。

　　這一任務名為“伊娥火山觀測器”（IVO），它將于2026年發射，2031年到達“伊娥”的懷抱。在那里，它將收集更多數據，以便科學家更好地了解潮汐加熱以及其上極端的火山爆發活動。

　　首個前往“伊娥”的“專使”

　　迄今沒有任何太空機構向“伊娥”派遣過專門“使者”，今天科學家對這顆衛星的了解大多來自穿越太陽系的“旅行者”號探測器、前往木星的“伽利略”號探測器以及地面觀測。在“旅行者”號探測器飛掠該衛星之前，科學家甚至沒有意識到其上存在活躍的火山爆發活動。火山爆發目前已成為這顆衛星身上的“顯著標簽”。

　　現在，科學家們唯一可以收集到的關于“伊娥”的新數據來自地面望遠鏡，但這些地面望遠鏡無法詳細了解其上劇烈的表面活動。有鑒于此，科學家提出了IVO任務。

　　這項任務可納入NASA的“發現計劃”。在該計劃內，預算與IVO差不多的項目包括開普勒行星望遠鏡、已開始在火星上工作的“洞察”號著陸器以及前往小行星帶的“黎明”號任務。

　　研究人員稱，通過重復使用為其他航天器設計的儀器——包括按期籌備的木衛二探測器“歐羅巴快帆”和歐洲的“木星冰月探測器”，以及目前正前往水星的“比皮科倫坡”任務等，可節省IVO任務的成本和預算。

　　此外，該航天器在執行飛掠任務時，也需要考慮輻射。麥克尤恩說：“我們將進行近距離飛掠，因為輻射很強，所以我們要快速離開。”IVO探測器將在4年時間內進行10次飛掠，每次飛掠都會仔細考慮潮汐加熱信號出現的時機。

　　近距離研究潮汐加熱

　　美國亞利桑那大學行星地質學家、IVO任務首席研究員阿爾弗雷德·麥克尤恩表示：“潮汐加熱在整個宇宙中隨處可見。”

　　在木衛二和土衛二等冰凍衛星上，衛星冰層表面受到各自行星引力的牽引而起伏，從而產生充足的熱量，這一過程就是“潮汐加熱”。潮汐加熱融化了這些冰凍衛星的內部，形成了科學家認為可能存在或已知的隱藏在衛星地表下的巨大海洋。

　　科學家們認為，潮汐加熱也在其他太陽系中發揮作用。麥克尤恩說：“‘伊娥’是研究它的最佳地點，因為它在那里非常明顯。”

　　潮汐加熱是不同行星體之間引力相互作用的結果。“伊娥”的引力會與巨大的木星以及木衛二、木衛三的引力相互作用。這些相互作用特別強烈，因為這些衛星的軌道是同步的：木衛三繞軌道轉一圈，木衛二“歐羅巴”要繞軌道轉兩圈，而木衛一“伊娥”要繞軌道轉四圈。

　　科學家將這一關系稱為拉普拉斯共振（Laplace resonance），這意味著“伊娥”經歷了特別嚴重的潮汐加熱。但科學家們對“伊娥”的內部構成——其內核是熔巖還是固體知之甚少，這使他們很難知道潮汐加熱實際上是如何工作的。

　　IVO會解決這個問題，其上搭載的儀器將能夠確定“伊娥”是否隱藏了一個全球性的巖漿海洋，或者它的火山是否起源于大多數堅硬的巖石。儀器還將測量這顆衛星表面熔巖的成分和溫度，科學家可以用這些數據來確定其上火山爆發的頻率和激烈程度。

　　了解火山噴發的極佳之地

　　我們對其他天體的每一次探測和展望，最終都是為了更好地了解我們自身，探測“伊娥”也不例外，這不僅有助于我們更好地了解這顆遙遠的衛星，了解所有經歷潮汐加熱的天體，更有助于我們進一步了解地球。

　　麥克尤恩說，地球上的生命已經經歷了五次大規模的物種滅絕，每次滅絕都存在火山活動的劇烈增加。“伊娥”可能是研究災難性噴發（會傾瀉出大量熔巖和火山氣體）的最佳模型。麥克尤恩說：“‘伊娥’提供了極大規模的熔巖噴發，非常高的溫度，這種類型的熔巖噴發在類地行星的早期歷史上非常常見。如果你想了解這些現象，最好是看到它發生，‘伊娥’是唯一可以做到這一點的地方。”

　　眾所周知，地球上的火山爆發非常復雜，這就是為什么科學家們即便進行了最佳監測，也無法預測火山爆發的原因。但在“伊娥”上，火山噴發不僅簡單，而且也很普遍。

　　行星科學研究所的行星科學家朱立·拉斯本研究了“伊娥”的火山活動，但沒有參與IVO提案。他說：“‘伊娥’就像宇宙賜予我們的一個禮物——如果你真想要了解火山活動，這就是你該去的地方，‘伊娥’幾乎就是火山。”