木星的衛(wèi)星很熱。

好吧，因為離太陽太遠了，所以比他們應(yīng)該的要熱。在一個稱為潮汐加熱的過程中，木星衛(wèi)星和地球本身的引力拖船將衛(wèi)星拉伸和擠壓到足以使它們變暖的程度。結(jié)果，一些冰月衛(wèi)星的內(nèi)部溫度足以容納液態(tài)水海洋，在巖石月球 Io 的情況下，潮汐加熱將巖石融化為巖漿。

研究人員此前認為，氣體巨星木星是造成與月亮液體內(nèi)部有關(guān)的大部分潮汐加熱的原因，但是《地球物理研究快報》上發(fā)表的一項新研究發(fā)現(xiàn)，月球相互作用可能比單獨的木星更能引起加熱。 。

該論文的主要作者，位于帕薩迪納的噴氣推進實驗室的博士后研究員哈米什·海伊(Hamish Hay)說：“令人驚訝的是，衛(wèi)星比木星小得多。您不會期望它們能夠產(chǎn)生如此大的潮汐響應(yīng)。”加利福尼亞州，他是亞利桑那大學(xué)月球與行星實驗室的研究生，當時從事這項研究。

了解月亮之間的相互影響很重要，因為它可以闡明整個月球系統(tǒng)的演化。木星有近80個衛(wèi)星，其中最大的四個是艾歐，歐羅巴，木衛(wèi)三和卡利斯托。

共同作者安東尼·特林(Antony Trinh)說：“ 要在地質(zhì)時期維持地下海洋以防凍結(jié)，這需要在內(nèi)部供熱和熱量損失之間達到良好的平衡，但是我們有幾項證據(jù)表明歐羅巴，木衛(wèi)三，卡利斯托和其他衛(wèi)星應(yīng)該是海洋世界，”登月與行星實驗室的博士后研究員。“艾奧，最接近木星的月亮，顯示出廣泛的火山活動，這是潮汐加熱的另一個結(jié)果，但在其他早期地球行星(如地球)的早期歷史中，它們可能會經(jīng)歷更高的強度。最終，我們希望了解所有行星的來源產(chǎn)生這種熱量的原因在于，它對整個太陽系及整個世界的演化和可居住性產(chǎn)生了影響。”

潮汐共振

潮汐加熱的技巧是一種稱為潮汐共振的現(xiàn)象。

Hay說：“共振會產(chǎn)生更多熱量。” “基本上，如果您推動任何對象或系統(tǒng)放開，它都會以其固有的頻率擺動。如果您繼續(xù)以正確的頻率推動系統(tǒng)，則這些振蕩會越來越大，就像在推動系統(tǒng)時一樣。如果在正確的時間推動秋千，它會變高，但是計時不正確，會削弱秋千的運動。”

每個月球的自然頻率取決于其海洋的深度。

Hay說：“這些潮汐共振在這項工作之前就已為人所知，但僅因木星引起的潮汐才知道。只有在海洋真的很薄(小于300米或在1000英尺以下)的情況下才可能產(chǎn)生這種共振效應(yīng)。” 。“當潮汐力作用于全球海洋時，它會在海面產(chǎn)生潮汐波，最終以一定的頻率或周期在赤道周圍傳播。”

根據(jù)研究人員的模型，僅木星的影響就無法產(chǎn)生具有正確頻率的潮汐以與月球產(chǎn)生共鳴，因為人們認為月球的海洋太厚。直到研究人員增加了其他衛(wèi)星的引力影響后，他們才開始看到潮汐力逼近衛(wèi)星的自然頻率。

當木星月球系統(tǒng)中其他物體產(chǎn)生的潮汐與每個月球自身的共振頻率相匹配時，月球開始經(jīng)受的熱量比僅由木星引發(fā)的潮汐要高，在最極端的情況下，這可能導(dǎo)致冰融化或內(nèi)部晃動。

為了使衛(wèi)星經(jīng)歷潮汐共鳴，它們的海洋必須厚幾十到幾百公里(最多幾百英里)，這在科學(xué)家目前的估計范圍內(nèi)。但是，研究人員的發(fā)現(xiàn)有一些警告。

Hay說，他們的模型假設(shè)潮汐共振永遠不會變得太極端。他和他的團隊希望返回模型中的該變量，并查看解除約束后會發(fā)生什么。

Hay還希望未來的研究能夠推斷出這些衛(wèi)星內(nèi)海洋的真實深度。