神戶大學的研究人員和國家研究所的技術,大島渚大學進行了一個詳細的再分析圖像數據從旅行者1號,2和伽利略飛船為了研究古構造槽的定位和分布在木星的衛星木衛三找到。 他們發現這些槽同中心地分布在幾乎整個表面的衛星。 這個全球分布表明,這些低谷可能實際上是一個巨大的隕石坑覆蓋Ganymede的一部分。
根據日本國家天文臺(NAOJ)利用“PC星團”進行的計算機模擬結果,推測這個巨大的隕石坑可能是半徑為150公里的小行星撞擊造成的。如果是這樣的話,這個結構就是迄今為止太陽系中最大的撞擊結構。
歐洲航天局的JUICE(木星冰月探索者)任務將于2022年發射,2029年抵達木星系統,旨在增加我們對包括木衛三在內的木星衛星的了解。希望這次探索能印證這一研究成果,進一步推進我們對木星衛星形成演化的認識。
研究團隊由神戶大學科學研究院助理教授平田直幸和大冢敬二教授(均為行星學系)以及大島學院國立理工學院副教授SUETSUGU Ryo組成。這項研究的論文于7月15日在伊卡洛斯網上發表。
要點
木衛三是木星的一顆衛星,在它的表面已經觀察到了許多溝槽。
研究小組全面重新分析了美國宇航局“旅行者1號”、“旅行者2號”和“伽利略”飛船獲得的木衛三表面圖像數據。
結果顯示,木衛三表面幾乎所有這些溝壑似乎都是以單個點為中心的同心環,這表明這種全球多環結構可能是一個巨大隕石坑的殘骸。
沿衛星表面測量的多環輻射范圍為7800公里。因此,如果它真的是由撞擊形成的,那就是迄今為止太陽系發現的最大殘留撞擊坑。
數值模擬結果表明,一顆半徑為150km的小行星以20km/s的速度撞擊木衛三,可以解釋衛星表面觀測到的結構。
旅行者1號和旅行者2號分別在1979年和1980年接近木衛三,拍攝了詳細的表面圖像。此外,伽利略飛船在1995年至2003年環繞木星運行,獲得了大量的木衛三圖像數據。木衛三是太陽系中最大的衛星,比冥王星和水星都大。包括木衛三在內的木星衛星的形成和演化與木星系統的形成和演化以及太陽系的形成和演化密切相關。因此,有各種正在進行的和計劃中的探索衛星系統的航天器任務,包括正在進行的美國宇航局朱諾號任務、計劃在2030年左右對木星衛星木衛二進行詳細調查的木衛二克利伯號,以及上述的果汁任務。
這項研究的目的是澄清木星衛星形成和演變的一個方面,并為這些航天器任務作出貢獻。該小組重新分析了木衛三的圖像數據。特別是,研究人員把重點放在了溝壑上,構造槽被認為是衛星上最古老的地表特征。因此,研究小組假設他們可以通過分析這些地質構造來重建木衛三的早期歷史。
木衛三的地表分為暗區和亮區。黑暗的地形是非常古老的,有許多剩余的隕石坑,以及槽形成。明亮的地形相對較新,幾乎沒有隕石坑。這兩種地形的排列并不連貫,而是隨機分布在木衛三的整體上。溝壑被認為是木衛三最古老的地質特征,因為這些溝壑只在黑暗的地形上發現,后來在它們上面形成了許多撞擊坑。
這項研究重新分析了這些海槽在木衛三整個地表的分布,首次揭示了幾乎所有這些溝都是圍繞一個點同心排列的。研究表明,這些溝壑在整個衛星上形成巨大的同心環。由此可以推測,在明亮地形區形成之前,有一個巨大的多環撞擊坑覆蓋了木衛三的整個表面。一個類似的環形結構稱為瓦爾哈拉隕石坑仍然在木星的另一顆衛星木衛四的表面。到目前為止,瓦爾哈拉隕石坑是太陽系中最大的環形隕石坑,半徑約1900公里。然而,木衛三上的多環隕石坑沿衛星表面測量的徑向范圍為7800公里。