大約 40 億年前,一顆小行星撞擊了木星衛星木衛三。現在,神戶大學的一名研究人員意識到,太陽系最大的衛星的軸因撞擊而發生了移動,這證實這顆小行星比結束地球恐龍時代的那顆小行星大約 20 倍,並造成了太陽系中具有清晰痕跡的最大影響。
木衛三是太陽系中最大的衛星,甚至比水星還要大,而且其冰冷表面下的液態海洋也很有趣。與地球的月球一樣,它也被潮汐鎖定,這意味著它總是向其繞軌道運行的行星顯示同一側,因此也有一個遠側。月球表面的大部分區域都覆蓋著溝槽,這些溝槽圍繞著一個特定點形成同心圓,這使得 20 世紀 80 年代的研究人員得出結論,這些溝槽是重大撞擊事件的結果。
「木星的衛星木衛一、木衛二、木衛三和木衛四都有有趣的個別特徵,但引起我注意的是木衛三上的這些皺紋,」神戶大學行星學家平田直之說。 “我們知道這個特徵是由大約 40 億年前的小行星撞擊造成的,但我們不確定這個撞擊有多大以及它對月球產生了什麼影響。”
來自遙遠天體的數據稀缺,使得研究變得非常困難,因此平田第一個意識到所謂的撞擊位置幾乎恰好位於距離木星最遠的子午線上。根據與冥王星撞擊事件導致矮行星旋轉軸移動的相似之處,以及我們透過新視野號太空探測器了解到的情況,這意味著木衛三也經歷了這樣的重新定位。平田是模擬衛星和小行星撞擊事件的專家,因此這種認識使他能夠計算出什麼樣的撞擊可能導致這種重新定向的發生。
在日記中 科學報告神戶大學研究人員現已發表文章稱,這顆小行星的直徑可能約為 300 公里,大約是 6500 萬年前撞擊地球並結束恐龍時代的那顆小行星的 20 倍,並在直徑分別為1,400和1,600公里。 (瞬態隕石坑廣泛用於實驗室和計算模擬,是在隕石坑挖掘之後、材料在隕石坑內及其周圍沉澱之前直接產生的空腔。)
根據他的模擬,只有這種大小的撞擊才有可能導致質量分佈的變化導致月球的旋轉軸移動到目前位置。無論撞擊發生在表面的哪個位置,這個結果都成立。
「我想了解木衛三和其他木星衛星的起源和演化。巨大的撞擊肯定對木衛三的早期演化產生了重大影響,但撞擊對木衛三內部的熱和結構影響還沒有被研究出來。 「我相信接下來可以進行應用冰衛星內部演化的進一步研究,」平田解釋。
木衛三因其地下海洋而有趣,它是歐空局 JUICE 太空探測器的最終目的地。如果一切順利,太空船將於 2034 年進入繞月軌道,進行為期六個月的觀測,發回大量數據,以幫助回答平田的問題。
更多資訊:
對早期木衛三的巨大影響及其隨後的重新定位, 科學報告 (2024)。 DOI:10.1038/s41598-024-69914-2
神戶大學提供
引文:研究發現,巨大的小行星撞擊改變了太陽系最大衛星的軸(2024 年9 月3 日),2024 年9 月3 日取自https://phys.org/news/2024-09-gigantic-asteroid -impact-shifted-axis。
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