小心！木衛一上的灰塵

活躍的木衛一

在圍繞著木星旋轉的4顆衛星中，有一顆離它最近的、呈現美麗橙紅色的天體，它的表面還間雜著很少的淺黃色、白色和黑色，這就是木衛一。木衛一的體積比月球稍大一點兒，半徑為1815千米。它上面散布著活火山群，是我們太陽系中具有最熱、最活躍火山群的一個星體，1979年，“旅行者1”號探測器在途經木星時，“窺視”了木衛一，拍下了它的玉照。從它獲得的照片來看，木衛一上至少有8座活火山正在噴發：咝咝作響的火山口噴出高達400千米的熱氣流，里面夾雜著氣體和塵埃，它們洶涌、噴吐、平息，再次洶涌，沒有止境，其噴射速度高達1600千米/小時，此景象宏偉，氣勢磅礴，堪稱太陽系中的一大奇觀。但是，17年后，從1996年6月“伽利略”號木星探測器進入木星的軌道，再看木衛一時，卻看到隨著歲月的演進原來噴發的火山已經逐漸變得安靜了，只有1座火山噴溢的灰塵層尚未退色，同時發現1座新的火山正在噴發。該火山源源不斷地噴發藍色火焰，噴射物騰空高達96千米。

2007年2月，“新視野”號探測器在飛往冥王星的途中，又造訪了木衛一，它通過其隨機攜帶的遠程觀測成像儀拍攝了一批高質量木星圖像，其中包括木衛一的玉照。從照片上可以清楚地看到木衛一上最活躍的“特瓦什卡爾”火山和它羽狀物中引人注目的纖細結構。同時也觀察到木衛一上正在噴發的“普羅米修斯”火山和“莫修巴”火山。

瞄準航天器的子彈

天文學家們對這個藍色的氣流塔很感興趣，他們在研究這個塔時，卻發現正在飄落“雪花”的上方出現了意想不到的事情：在熱氣流的頂部，一些灰燼和塵埃應該旋轉和落下……可并不是這樣，它們抗拒著木衛一的拉力，不停地上升，而且不是緩慢地上升，是加速地上升，它們遠離木衛一，進入太空。這時，正在經過的太空飛船必須小心，木衛一正在向你們瞄準。

在航天器飛行的歷史中，的確記載了木衛一灰塵擊中探測器的事件。1992年，繞太陽運行的“尤利西斯”號探測器曾在經過木星附近時，遭遇過木衛一這些逃逸火山灰的襲擊。2004年初“尤利西斯”太空船再次訪問木星，并且再次遇到灰塵的襲擊。但是，對于發射“尤利西斯”號的科學家來說，這并不是一件壞事，而是得到了意外的驚喜。因為，他們原本希望“尤利西斯”號遇到彗星或小行星，能夠得到它們遺留在太空中的漂流灰塵，沒想到卻獲得木衛一的火山灰流。這群火山灰流相當細密，就像花園中水管噴山的水流一樣，移動速度高達300千米/秒，僅次于太陽風的400千米/秒～700千米/秒。不過，因為火山灰顆粒都很小，只相當于普通香煙灰顆粒大小，雖然運動速度很快，并沒有損傷到探測器。在1995年，當“伽利略”號木星探測器真正地進入木星軌道，也曾遭遇到火山灰流的襲擊。

答案的獲得

最初，對于“尤利西斯”探測器上灰塵來自何方，人們并不清楚。天文學家在尋找它的來源吋，并沒有人懷疑是木衛一上火山搗的鬼。因為，當木衛一火山氣流刮過的時候，“尤利西斯”探測器是在距離木衛-1億千米的地方，按照推理來計算，這些火山灰根本不可能擊中探測器。此外，從灰塵運動的速度來看，木衛一火山口噴發出微粒的速度是1千米/秒，最多只有2千米/秒，而不是300千米/秒，以這種速度灰塵也無法與探測器相遇。

這一切都令人感到困惑，研究人員考慮到幾種可能性。一種可能性是這些灰塵來自于木星的暗光環，在那里有大量的灰塵，但是光環是如何制造出高速噴射物呢?另一種猜測是它來自于彗星“鞋匠—利維”9號，1992年這顆彗星離木星相當近，并被撕成兩半，眾所周知彗星可以產生灰塵流，但是它的速度達不到可以襲擊“尤利西斯”探測器。

美國宇航局“伽利略”木星探測器最終揭開了這個謎團。像“尤利西斯”號太空飛船一樣，在1995年當“伽利略”號接近木星的時候，它受到灰塵的襲擊。與“尤利西斯”不同，“伽利略”不是一件途經木星的探測器，而是真正進入木星軌道的探測器。通過幾年中收集到的數據，科學家們能夠將火山活動和灰塵聯系起來，他們發現木衛一的軌道運動改變了灰塵氣流。

對于木衛一灰塵為什么能夠產生很高的速度，科學家是這樣解釋的：木星不僅是一顆巨大的行星，而且是一個巨大的磁場，它旋轉一圈需要9小時55分鐘，旋轉的磁場產生電場，木星周圍的電場是強烈的。木衛一的灰塵就像你的計算機顯示器上的灰塵一樣是充滿電荷的，這樣木星的電力自然加速灰塵微粒的運動，使其速度達到300千米/秒是不成問題的。此外，2000年“卡西尼”號在飛往木星的航程中，也被這些火山灰擊中。“卡西尼”號上的灰塵探測器比“尤利西斯”號上的更靈敏，它除獲得火山灰塵的質量、速度、電荷、軌跡外，還可以測量其元素成分。“卡西尼”號發現這些灰塵中含有硫、硅、鈉、鉀等成分，均為火山物質中的成分。科學家笑稱：現在不用到木衛一也可以研究它熾熱的內部究竟是些什么東西廠。甚至，這些火山灰可能會逐漸漂流到地球附近，不過因火山灰粒子太小，不至于引起像英仙座流星雨或獅子座流星雨那樣壯觀的流星暴景觀。

故事是否結束了?還沒有。2004年初“尤利西斯”探測器再次訪問木星時發現木衛一上的火山依然活躍著，但是有些事情出現問題：灰塵正在朝另一個方向噴射。同時，“尤利西斯”太空船在接近了木星北極時，那里應該沒有灰塵，然而這艘太空船再次受到攻擊。好像木星在任何方向上都有木衛一的灰塵，這是很難理解的，未來前往木星的探測任務將解開這個瞇團。

[責任編輯] 蒲 暉