自伽利略時(shí)代以來(lái)，科學(xué)就知道木星有四顆衛(wèi)星。這些衛(wèi)星包括木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和卡利斯托。四個(gè)衛(wèi)星中的每一個(gè)都與另一個(gè)明顯不同。有趣的是，所有衛(wèi)星在地球半徑的四分之一左右都具有相似的大小。

盡管它們的大小相似，但每顆衛(wèi)星都大不相同，木衛(wèi)一有顯著的火山活動(dòng)，木衛(wèi)二被冰覆蓋，木衛(wèi)三有磁場(chǎng)，卡利斯托被古老的隕石坑覆蓋。也許木星最有趣的衛(wèi)星是木衛(wèi)二，它被認(rèn)為是太陽(yáng)系中地球以外生命最有可能存在的地方之一?？茖W(xué)家們一直想知道木星衛(wèi)星是如何形成的，加州理工學(xué)院的研究人員有了新的理論。

科學(xué)家們使用了分析計(jì)算和大規(guī)模計(jì)算機(jī)模擬。他們認(rèn)為，在太陽(yáng)生命的最初幾百萬(wàn)年里，它被一個(gè)由氣體和塵埃組成的原行星盤所包圍。木星從圓盤中合并，并被它的人造衛(wèi)星材料圓盤包圍，稱為繞木星圓盤。該圓盤由原行星盤供給，原行星盤將物質(zhì)輸送到木星的兩極，然后沿著赤道面流出到行星的引力影響范圍內(nèi)。

加州理工學(xué)院研究人員的新模型結(jié)合了環(huán)繞木星盤中塵埃和氣體之間相互作用的物理學(xué)。研究人員能夠證明，對(duì)于特定尺寸范圍的冰塵顆粒，攜帶它們的夾帶力與向外流動(dòng)的氣體完美地相互抵消。這使得圓盤就像一個(gè)巨大的灰塵陷阱，使圓盤富含冰塵顆粒，每個(gè)顆粒的大小約為 1 毫米。最終，塵埃環(huán)變得如此巨大，以至于它在它的重量下坍塌，形成了數(shù)千個(gè)“星子”，它們是直徑約 100 公里的冰冷小行星狀物體。

幾千年來(lái)，這些天體一次一個(gè)地在衛(wèi)星中聚結(jié)。該模型預(yù)測(cè)艾歐是第一個(gè)形成的，它的引力影響在行星周圍的氣體物質(zhì)盤中引發(fā)波。月亮向木星遷移，直到它到達(dá)當(dāng)前軌道附近的圓盤內(nèi)邊緣。這個(gè)過(guò)程再次開(kāi)始，最終導(dǎo)致了木衛(wèi)二和木衛(wèi)三的創(chuàng)建。三顆衛(wèi)星被鎖定在所謂的拉普拉斯共振中，這是衛(wèi)星軌道最著名的特征之一。太陽(yáng)的輻射最終吹走了圓盤中剩余的氣體。剩余的小衛(wèi)星形成了卡利斯托，但它沒(méi)有氣體推動(dòng)向行星遷移，使其與其他衛(wèi)星失去共振。