巨大的小行星撞击改变了太阳系最大卫星的轴线,研究发现

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研究发现:巨大的小行星撞击改变了太阳系最大的卫星的轴

据神户大学的研究人员发现,大约40亿年前,一颗小行星撞击了木星的卫星木卫三。这次撞击导致了太阳系最大的卫星轴的移位,证实了这颗小行星的直径大约是结束地球恐龙时代的那颗小行星的20倍,并且造成了太阳系中清晰痕迹的最大撞击事件之一。

木卫三是太阳系中最大的卫星,甚至比水星还要大,其表面下还有冰层下的液态水海洋,非常引人关注。和地球的月球一样,它被潮汐锁定,意味着它总是展示给其所绕行的行星同一面,因此也有一个背面。在其大部分表面上,都覆盖着围绕一个特定点形成的凹痕,这导致80年代的研究人员得出结论,认为这些凹痕是一次重大撞击事件的结果。

神户大学的行星学家平田直幸说:“木星的卫星——伊欧、欧罗巴、木卫三和加利斯托都各自具有有趣的特征,但引起我的注意的是木卫三上的这些凹痕。我们知道这个特征是40亿年前一颗小行星撞击而形成的,但我们不确定这次撞击的大小以及对卫星的影响。”

由于远程物体的数据稀缺,研究变得非常困难,因此平田是第一个意识到撞击位置几乎正好在离开木星最远的子午线上。根据相似性与造成矮行星冥王星旋转轴移动的撞击事件的新视野号空间探测器的数据,这意味着木卫三也经历了这样的重新定位。平田是模拟卫星和小行星撞击事件的专家,因此这一发现使他能够计算出什么样的撞击可能导致了这种重新定位的发生。

神户大学的研究人员在《科学报告》杂志上发表了一篇文章,指出这颗小行星的直径可能约为300公里,大约比6500万年前撞击地球并结束恐龙时代的小行星大20倍,并且创造了一个直径在1400到1600公里之间的暂时性坑洞。根据他的模拟,只有这样大小的撞击才可能导致质量分布的改变将卫星的旋转轴移动到当前位置。无论撞击发生在表面的任何位置,这个结果都是正确的。

平田解释说:“我想理解木卫三和其他木星卫星的起源和演化。这次巨大的撞击肯定对木卫三的早期演化产生了重大影响,但撞击对木卫三内部的热力和结构影响尚未被研究。”他相信,接下来可以进行进一步的研究,应用冰卫星的内部演化。

由于它的地下海洋,木卫三是欧洲空间局JUICE空间探测器的最终目的地。如果一切顺利,该航天器将于2034年进入木卫三的轨道,并将观察六个月,发送大量数据,有助于回答平田的问题。

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