木衛一
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木衛一(英語:Io,音譯為埃歐)是木星最近的衛星,屬於伽利略衛星。直徑為3,642公里,是太陽系第四大衛星。名字來自宙斯的一位戀人:伊俄,亦是赫拉的女祭司。
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伽利略號於1999年七月所拍攝到木衛一的真實色彩影像,可見表面滿佈活躍的火山。 | |||||||||
發現 | |||||||||
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發現者 | 伽利略·伽利萊 西門·馬里烏斯 | ||||||||
發現日期 | 1610年1月8日[1] | ||||||||
編號 | |||||||||
其它名稱 | 木衛一 | ||||||||
軌道參數 | |||||||||
近心點 | 420,000 公里 (0.002 807 天文單位) | ||||||||
遠心點 | 423,400 公里 (0.002 830 天文單位) | ||||||||
二次軌道半徑 | 421,700 公里 (0.002 819 天文單位) | ||||||||
離心率 | 0.0041 | ||||||||
軌道週期 | 1.769 137 786 d (152 853.504 7 秒, 42 小時) | ||||||||
平均軌道速度 | 17.334 公里/秒 | ||||||||
軌道傾角 | 2.21° (對黃道) 0.05°(對木星的赤道) | ||||||||
隸屬天體 | 木星 | ||||||||
物理特徵 | |||||||||
大小 | 3,660.0 × 3,637.4 × 3,630.6 公里[2] | ||||||||
平均半徑 | 1,821.3 公里 (0.286地球)[2] | ||||||||
表面積 | 41,910,000 公里2 (0.082地球) | ||||||||
體積 | 2.53×1010 公里3 (0.023地球) | ||||||||
質量 | 8.9319×1022 公斤 (0.015地球) | ||||||||
平均密度 | 3.528 克/厘米3 | ||||||||
表面重力 | 1.796 米/秒2 (0.183 G) | ||||||||
2.558 公里/秒 | |||||||||
自轉週期 | 同步 | ||||||||
赤道自轉速度 | 271 公里公里/小時 | ||||||||
反照率 | 0.63 ± 0.02[3] | ||||||||
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視星等 | 5.02 (衝)[4] | ||||||||
大氣特徵 | |||||||||
表面氣壓 | 微量 | ||||||||
成分 | 90% 二氧化硫 | ||||||||
木衛一有400座的活火山,是太陽系中地質活動最活躍的天體。[5][6]木衛一內部受到木星牽引,因潮汐摩擦產生潮汐熱化,使其地質活動變得極端。有些火山造成的硫和二氧化硫可以攀升到500公里(310英里)的高度。木衛一表面也有超過100座山峰,在矽酸鹽的上經過多次壓縮而升高,其中有些比地球上的珠穆朗瑪峰還要高。[7]大多數外太陽系衛星都主要由水冰組成,但木衛一具有鐵或硫化鐵的熔融核心,外面的地殼主要由矽酸鹽組成。木衛一表面上多數是廣闊的平原,由硫和二氧化硫包覆。
木衛一特別的表面特徵由其火山活動使然。火山和熔岩流對表面造成巨大變化,因產生硫的同素異形體和化合物,使其呈現黃、紅、白、黑、綠色。一些熔岩流長達500公里,清楚呈現在表面上。火山活動產生的物質組成了木衛一稀薄的大氣層,也大幅影響木星磁層的性質和放射水平。木衛一的火山噴出物也在木星產生一個巨大的等離子環,在自己周圍造成猛烈的放射環境。木衛一每天獲得約3600侖目(36 Sv)的游離輻射。[8]
木衛一在17和18世紀的天文學中扮演了一個重要的角色,它在1610年與其他的伽利略衛星一起被伽利略發現。這個發現促成了太陽系的哥白尼模型被接受,約翰·克卜勒發展出了行星運動定律,和奧勒·羅默首先測定光速。從地球來看,在19世紀後期和20世紀初,木衛一隻是一個光點,直到我們有能力解釋它表面大規模的特徵,例如暗紅色的極區和明亮的赤道地區。在1979年,兩艘航海家太空船揭露木衛一是一個地質活躍的世界,有許多火山活動的特徵,大山和年輕的表面,沒有明顯的撞擊坑。伽利略號在1990年和2000年的早期多次執行接近和飛掠過木衛一的任務,得到了木衛一內部結構和表面組成的數據資料。這些太空船也揭露了衛星和木星的磁層之間的關係,和在木衛一圍繞的軌道上存在著輻射傳送帶,即伊俄環。木衛一每天接收的游離輻射劑量約為3,600雷姆(相當於36西弗)[9]。在2007年的前幾個月,新視野號在前往冥王星的旅程中,於飛掠過木衛一時繼續進行探測。