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基本資料

木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)又(you)稱為卡里斯托（Callisto、英語發音：/k??l?sto?/、希臘文(wen)：Καλλιστ?）是圍繞木(mu)星(xing)(xing)(xing)運轉的(de)(de)一顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，由(you)(you)伽(jia)利(li)略(lve)·伽(jia)利(li)萊(lai)在(zai)1610年首(shou)次(ci)發現。木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)是太陽(yang)系(xi)第(di)(di)三(san)大衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，也是木(mu)星(xing)(xing)(xing)第(di)(di)二大衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，僅次(ci)于(yu)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)。木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)的(de)(de)直(zhi)徑為水星(xing)(xing)(xing)直(zhi)徑的(de)(de)99%，但是質(zhi)量只有(you)它的(de)(de)三(san)分之一。該衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)軌(gui)道(dao)在(zai)四(si)顆伽(jia)利(li)略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)中距離木(mu)星(xing)(xing)(xing)最(zui)遠，約為188萬千米。木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)并不像內層的(de)(de)三(san)顆伽(jia)利(li)略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)（木(mu)衛(wei)(wei)(wei)一、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)二和木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)）那般處于(yu)軌(gui)道(dao)共振狀(zhuang)態，所以并不存在(zai)明(ming)顯(xian)的(de)(de)潮汐熱效應(ying)。木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)屬于(yu)同(tong)步自轉衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)，永遠以同(tong)一個面朝(chao)向木(mu)星(xing)(xing)(xing)。木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)由(you)(you)于(yu)公轉軌(gui)道(dao)較遠，表面受到木(mu)星(xing)(xing)(xing)磁場的(de)(de)影響小于(yu)內層的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。

木(mu)(mu)衛(wei)四(si)由近乎等(deng)量(liang)的巖石和水(shui)所(suo)構(gou)成(cheng)，平均密度約(yue)為1.83克/厘米(mi)。天文(wen)學家通過光譜測(ce)定得(de)知木(mu)(mu)衛(wei)四(si)表面物(wu)質包(bao)括冰、二氧(yang)化碳、硅酸鹽(yan)和各種(zhong)有機(ji)物(wu)。伽利略號的探測(ce)結果顯示(shi)木(mu)(mu)衛(wei)四(si)內部可(ke)能(neng)存在(zai)一個較小的硅酸鹽(yan)內核(he)，同時在(zai)其表面下100千米(mi)處可(ke)能(neng)有一個液態水(shui)構(gou)成(cheng)的地(di)下海洋存在(zai)。

由于木衛(wei)(wei)(wei)四上(shang)可(ke)能有(you)海(hai)洋存在(zai)，所以該衛(wei)(wei)(wei)星(xing)上(shang)也(ye)可(ke)能有(you)生(sheng)物生(sheng)存，不過概率要小(xiao)于鄰近的(de)另一顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)木衛(wei)(wei)(wei)二。多艘空間探(tan)(tan)(tan)測器都(dou)曾對該衛(wei)(wei)(wei)星(xing)進行過探(tan)(tan)(tan)測，包括先驅者10號、先驅者11號、伽利略(lve)號木星(xing)探(tan)(tan)(tan)測器和卡西尼號。長久以來，人們都(dou)認為木衛(wei)(wei)(wei)四是設置進一步探(tan)(tan)(tan)索木星(xing)系統基地(di)的(de)最佳(jia)地(di)點。

木(mu)衛(wei)四(si)表(biao)面曾經遭(zao)受過猛(meng)烈撞(zhuang)擊(ji)(ji)，其(qi)地(di)(di)質(zhi)(zhi)年(nian)齡(ling)十(shi)分(fen)古老。由(you)于木(mu)衛(wei)四(si)上(shang)沒有任(ren)何板塊運動、地(di)(di)震(zhen)或火山(shan)噴發等地(di)(di)質(zhi)(zhi)活動存在的(de)證據，故天文學家(jia)認為其(qi)地(di)(di)質(zhi)(zhi)特征主要是隕(yun)石撞(zhuang)擊(ji)(ji)所造成的(de)。木(mu)衛(wei)四(si)主要的(de)地(di)(di)質(zhi)(zhi)特征包括(kuo)(kuo)多環結(jie)構、各種形(xing)(xing)(xing)(xing)態的(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑、撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑鏈、懸崖、山(shan)脊與沉(chen)積地(di)(di)形(xing)(xing)(xing)(xing)。在天文學家(jia)仔細(xi)考察后，發現該(gai)衛(wei)星表(biao)面地(di)(di)形(xing)(xing)(xing)(xing)多變，包括(kuo)(kuo)位于抬(tai)升地(di)(di)形(xing)(xing)(xing)(xing)頂部、面積較小(xiao)且明亮的(de)冰體沉(chen)積物(wu)及環繞其(qi)四(si)周、邊緣較平(ping)緩的(de)地(di)(di)區（由(you)較黑暗的(de)物(wu)質(zhi)(zhi)來構成）。天文學家(jia)認為這種地(di)(di)形(xing)(xing)(xing)(xing)是小(xiao)型(xing)地(di)(di)質(zhi)(zhi)構造升華所導致的(de)，小(xiao)型(xing)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑普遍消失(shi)，許多疙瘩(da)地(di)(di)形(xing)(xing)(xing)(xing)是遺留下來的(de)痕跡，該(gai)地(di)(di)形(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)確切年(nian)齡(ling)還未(wei)確定。

木(mu)(mu)衛四上(shang)存(cun)在一(yi)層非(fei)常稀薄的(de)(de)(de)(de)大氣，主要由(you)二(er)氧(yang)化碳構成(cheng)(cheng)，成(cheng)(cheng)分可能(neng)(neng)還(huan)包括氧(yang)氣，此(ci)外木(mu)(mu)衛四還(huan)有一(yi)個活動劇(ju)烈的(de)(de)(de)(de)電離(li)層。科(ke)學(xue)家(jia)們認為木(mu)(mu)衛四是因木(mu)(mu)星(xing)四周氣體和塵埃(ai)圓盤的(de)(de)(de)(de)吸積作用(yong)而緩(huan)(huan)慢形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)。由(you)于木(mu)(mu)衛四形成(cheng)(cheng)過程(cheng)緩(huan)(huan)慢且缺乏潮(chao)汐熱(re)效應，所以(yi)內(nei)部(bu)結構并(bing)未經歷(li)快速的(de)(de)(de)(de)分化。木(mu)(mu)衛四內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)熱(re)對(dui)流在形成(cheng)(cheng)后不久就已經開始，這(zhe)種對(dui)流導致內(nei)部(bu)結構的(de)(de)(de)(de)部(bu)分分化，位于地表100至(zhi)150千米深處的(de)(de)(de)(de)地下海洋與一(yi)個個比較小的(de)(de)(de)(de)巖質內(nei)核可能(neng)(neng)因此(ci)形成(cheng)(cheng)。

發現與命名

意大(da)利(li)天(tian)文學家伽(jia)利(li)略(lve)在1610年1月(yue)發現了木(mu)衛四和(he)其他三(san)顆木(mu)星(xing)(xing)(xing)大(da)衛星(xing)(xing)(xing)（木(mu)衛一、木(mu)衛二和(he)木(mu)衛三(san)）。木(mu)衛四的(de)(de)(de)名稱(cheng)(cheng)來自希(xi)臘神話中宙斯(si)(si)的(de)(de)(de)愛人之一卡(ka)里斯(si)(si)托，她(ta)是一位與月(yue)亮女神阿爾(er)忒彌斯(si)(si)關系(xi)密切(qie)的(de)(de)(de)寧芙（有時也被認(ren)為(wei)是呂卡(ka)翁的(de)(de)(de)女兒）。西門·馬里烏(wu)斯(si)(si)在該星(xing)(xing)(xing)被發現后不久(jiu)提出該名稱(cheng)(cheng)，馬里烏(wu)斯(si)(si)則(ze)認(ren)為(wei)這(zhe)是約翰內(nei)斯(si)(si)·開(kai)普勒的(de)(de)(de)建議。然(ran)而(er)天(tian)文學家在很長時間內(nei)都不歡迎這(zhe)個名稱(cheng)(cheng)，直到(dao)20世紀中期才(cai)廣泛采用。很多(duo)早期的(de)(de)(de)天(tian)文學文獻中均以羅馬數字來稱(cheng)(cheng)呼這(zhe)顆衛星(xing)(xing)(xing)（該體系(xi)由伽(jia)利(li)略(lve)所提出），即(ji)稱(cheng)(cheng)為(wei)木(mu)衛四（Jupiter IV）或“朱庇特的(de)(de)(de)第四顆衛星(xing)(xing)(xing)”（the fourth satellite of Jupiter）。

物理特性

構成成分

木衛(wei)(wei)四(si)上一個撞擊坑平(ping)原(yuan)的(de)(de)(de)近紅外光譜圖。木衛(wei)(wei)四(si)的(de)(de)(de)平(ping)均密度為1.83g/cm3,，表(biao)明它(ta)是由近乎等(deng)量的(de)(de)(de)巖石和冰體水構成的(de)(de)(de)，此外可能(neng)還存在(zai)某些不穩定的(de)(de)(de)冰體，如氨的(de)(de)(de)冰體。冰體的(de)(de)(de)比重介(jie)于49-55%之(zhi)間。木衛(wei)(wei)四(si)巖石的(de)(de)(de)確切構成還不為人知，但是很可能(neng)接近于L型(xing)或LL型(xing)普通球粒(li)(li)隕(yun)石，這兩(liang)類(lei)隕(yun)石較(jiao)之(zhi)H球粒(li)(li)隕(yun)石，所含的(de)(de)(de)全(quan)鐵和金屬(shu)鐵較(jiao)少，而(er)鐵氧化物(wu)較(jiao)多。在(zai)木衛(wei)(wei)四(si)上，以質量計，鐵和硅的(de)(de)(de)豐度比為1.05-1.27，而(er)在(zai)太陽中，則(ze)為1.8。

木衛四的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)是(shi)(shi)不對稱的(de)(de)(de)(de)(de)：其(qi)(qi)同(tong)軌(gui)道(dao)方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)面(mian)要暗于逆(ni)軌(gui)道(dao)方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)面(mian)，這與其(qi)(qi)他伽利(li)略(lve)衛星的(de)(de)(de)(de)(de)情況正(zheng)好相反。此外，其(qi)(qi)逆(ni)軌(gui)道(dao)方(fang)向(xiang)一(yi)面(mian)似乎富(fu)含(han)二氧化(hua)碳(tan)，而(er)其(qi)(qi)同(tong)軌(gui)道(dao)方(fang)向(xiang)一(yi)面(mian)則含(han)有較(jiao)多的(de)(de)(de)(de)(de)二氧化(hua)硫。木衛四上許多較(jiao)年輕的(de)(de)(de)(de)(de)撞擊坑(keng)都含(han)有較(jiao)豐富(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)二氧化(hua)碳(tan)。總的(de)(de)(de)(de)(de)來說，木衛四表面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)質構成，特(te)別是(shi)(shi)暗區的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)質構成，十(shi)分接近于D型小行星，后者的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)由(you)碳(tan)基物(wu)(wu)質構成。

木衛四(si)表(biao)面(mian)的(de)(de)反照率為0.2。人們(men)推(tui)測(ce)其(qi)表(biao)面(mian)的(de)(de)物(wu)(wu)質構成與(yu)其(qi)整體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)物(wu)(wu)質構成大致相同。利用近(jin)紅外光(guang)譜學(xue)，科學(xue)家們(men)在(zai)1.04、1.25、1.5、2.0和3.0微米波長段發(fa)現(xian)了(le)(le)強(qiang)烈的(de)(de)冰(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)水的(de)(de)吸附帶。冰(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)在(zai)木衛四(si)表(biao)面(mian)普遍存在(zai)，比重在(zai)25-50%之(zhi)間(jian)。對(dui)伽(jia)利略號和地(di)基觀測(ce)站拍攝的(de)(de)高分(fen)(fen)辨率近(jin)紅外光(guang)譜和紫外線(xian)光(guang)譜照片進行分(fen)(fen)析后，科學(xue)家們(men)發(fa)現(xian)了(le)(le)多種非水溶性(xing)物(wu)(wu)質，如含鎂和含鐵的(de)(de)水合(he)(he)硅酸鹽、二(er)氧化碳、二(er)氧化硫，可能還包括(kuo)氨和多種有(you)機化合(he)(he)物(wu)(wu)。[光(guang)譜分(fen)(fen)析的(de)(de)數據表(biao)明(ming)即使在(zai)很小(xiao)的(de)(de)區域內，該星體(ti)(ti)(ti)表(biao)面(mian)的(de)(de)物(wu)(wu)質構成也極度混雜。由(you)冰(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)構成的(de)(de)小(xiao)面(mian)積、明(ming)亮(liang)斑塊與(yu)由(you)巖石(shi)、冰(bing)(bing)體(ti)(ti)(ti)混合(he)(he)物(wu)(wu)構成的(de)(de)斑塊相混雜，而(er)廣(guang)大的(de)(de)暗區則由(you)非冰(bing)(bing)物(wu)(wu)質構成。

內部結構

木衛(wei)四的(de)內部(bu)結(jie)構圖(tu)。木衛(wei)四遭(zao)受過猛(meng)烈轟擊的(de)表面(mian)之(zhi)(zhi)下是一(yi)層厚(hou)度在(zai)(zai)80-150公里(li)(li)之(zhi)(zhi)間的(de)寒冷、堅硬(ying)的(de)冰(bing)質(zhi)巖石圈。對包圍(wei)著木星(xing)及其衛(wei)星(xing)的(de)磁場進行的(de)研究表明在(zai)(zai)木衛(wei)四地殼(ke)之(zhi)(zhi)下50-200公里(li)(li)深處(chu)存(cun)在(zai)(zai)著一(yi)個(ge)咸水(shui)海洋(yang)(yang)(yang)(yang)：科(ke)學家們發現置于(yu)木星(xing)多變(bian)的(de)磁場中的(de)木衛(wei)四就像個(ge)理想(xiang)的(de)導電球體，即磁場無法穿透到(dao)達(da)該衛(wei)星(xing)的(de)內核，這(zhe)(zhe)意味著在(zai)(zai)該星(xing)體中存(cun)在(zai)(zai)著一(yi)層厚(hou)度至少(shao)(shao)達(da)到(dao)10公里(li)(li)的(de)高電導率液體。該海洋(yang)(yang)(yang)(yang)中可(ke)能(neng)還含有少(shao)(shao)量的(de)氨(an)或其他(ta)防凍(dong)物(wu)質(zhi)，比(bi)重達(da)到(dao)了5%，從而阻止了海洋(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)冰(bing)凍(dong)。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)種情況下，海洋(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)厚(hou)度將(jiang)達(da)到(dao)250-300公里(li)(li)。如(ru)果不存(cun)在(zai)(zai)海洋(yang)(yang)(yang)(yang)，那么其冰(bing)質(zhi)巖石圈將(jiang)會更厚(hou)，可(ke)能(neng)厚(hou)達(da)300公里(li)(li)。

巖(yan)石圈(quan)和假定的(de)(de)(de)(de)(de)海洋之(zhi)下的(de)(de)(de)(de)(de)星體(ti)(ti)(ti)內部(bu)可能(neng)既(ji)不是(shi)(shi)質地均勻的(de)(de)(de)(de)(de)整體(ti)(ti)(ti)也(ye)不是(shi)(shi)完(wan)全的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)化型(xing)。伽利略號的(de)(de)(de)(de)(de)探測數(shu)據(ju)（特別是(shi)(shi)在(zai)近(jin)距離(li)飛掠中(zhong)測定的(de)(de)(de)(de)(de)無量(liang)綱轉(zhuan)動(dong)慣(guan)量(liang)——其數(shu)值為(wei)0.3549 ± 0.0042）表明(ming)其內部(bu)由(you)被壓縮的(de)(de)(de)(de)(de)巖(yan)石和冰體(ti)(ti)(ti)構成，且由(you)于構成成分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)沉(chen)積，隨著深(shen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，巖(yan)石的(de)(de)(de)(de)(de)比重也(ye)逐漸加(jia)大。也(ye)就(jiu)是(shi)(shi)說木衛四(si)的(de)(de)(de)(de)(de)內部(bu)結構只(zhi)是(shi)(shi)部(bu)分(fen)分(fen)層。在(zai)該密度(du)和轉(zhuan)動(dong)慣(guan)量(liang)下，星體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)心(xin)可能(neng)存在(zai)著一顆小(xiao)型(xing)硅酸鹽(yan)內核。這(zhe)類內核的(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)徑不可能(neng)超過600公(gong)里，而其密度(du)可能(neng)介于3.1-3.g/cm3之(zhi)間。

撞擊坑平原

木(mu)衛(wei)四(si)表面的地(di)質年齡十分古(gu)老，它同時也(ye)是太(tai)陽系中遭受過最猛烈轟(hong)擊(ji)的天體(ti)之一(yi)，[31]其撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)密(mi)度已經(jing)接近于飽和(he)(he)：任何(he)新的撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)均可能覆(fu)蓋于舊(jiu)的撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)之上。木(mu)衛(wei)四(si)上的大型地(di)質構(gou)造(zao)相(xiang)對簡單：這里(li)沒有大型的山脈、火山或(huo)其他內源性構(gou)造(zao)特征。撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)和(he)(he)多環結(jie)構(gou)，以及裂縫(feng)、懸崖和(he)(he)沉積地(di)形(xing)是該星體(ti)表面發現(xian)的為(wei)數(shu)不(bu)多的幾(ji)種大型地(di)質構(gou)造(zao)。

木衛(wei)(wei)四表(biao)面(mian)(mian)能(neng)夠被(bei)分成(cheng)數種(zhong)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)質(zhi)單元(yuan)：撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)平(ping)原(yuan)、較(jiao)(jiao)明亮(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)、明亮(liang)(liang)(liang)(liang)而(er)平(ping)緩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)以及由多(duo)(duo)環機(ji)構(gou)和(he)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)(duo)類地(di)(di)形(xing)單元(yuan)。撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)平(ping)原(yuan)覆(fu)蓋了木衛(wei)(wei)四的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大部(bu)分表(biao)面(mian)(mian)，是古老(lao)巖(yan)石圈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)典型代表(biao)，其構(gou)成(cheng)物質(zhi)為冰體(ti)(ti)和(he)巖(yan)石的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合物。較(jiao)(jiao)明亮(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)中(zhong)存在著(zhu)明亮(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)、被(bei)稱為變余結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)古老(lao)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘跡(ji)和(he)多(duo)(duo)環結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)央部(bu)分，科(ke)學家們猜測這(zhe)種(zhong)地(di)(di)形(xing)是由冰質(zhi)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)沉積而(er)成(cheng)。明亮(liang)(liang)(liang)(liang)而(er)平(ping)緩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)覆(fu)蓋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域(yu)較(jiao)(jiao)小，常出現于(yu)沃爾哈拉撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)和(he)阿斯(si)嘉德撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)山(shan)脊和(he)槽溝地(di)(di)帶(dai)(dai)中(zhong)，撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)平(ping)原(yuan)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孤立斑點地(di)(di)帶(dai)(dai)也屬(shu)于(yu)這(zhe)種(zhong)地(di)(di)形(xing)。這(zhe)種(zhong)地(di)(di)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)最初被(bei)認為與內源性地(di)(di)質(zhi)活動有關，但是伽利略號傳回(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高分辨率照(zhao)片顯(xian)示這(zhe)種(zhong)明亮(liang)(liang)(liang)(liang)而(er)平(ping)緩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)地(di)(di)形(xing)與斷(duan)裂、瘤(liu)狀地(di)(di)形(xing)有關，并沒有出現任何星體(ti)(ti)表(biao)面(mian)(mian)被(bei)多(duo)(duo)次(ci)覆(fu)蓋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)跡(ji)象(xiang)。伽利略號的(de)(de)(de)(de)(de)(de)照(zhao)片亦顯(xian)示木衛(wei)(wei)四上(shang)小塊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰暗平(ping)坦區域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)覆(fu)蓋面(mian)(mian)積小于(yu)1萬(wan)平(ping)方公里，并被(bei)周(zhou)圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)形(xing)所環繞。這(zhe)種(zhong)地(di)(di)形(xing)可能(neng)是冰火山(shan)沉積地(di)(di)形(xing)。這(zhe)些(xie)比較(jiao)(jiao)明亮(liang)(liang)(liang)(liang)或平(ping)緩的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)原(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)質(zhi)年(nian)齡都(dou)比撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)平(ping)原(yuan)稍小。

木衛(wei)四上的(de)(de)(de)撞擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)直徑(jing)從100米——這(zhe)是(shi)探測(ce)照片的(de)(de)(de)最大(da)分辨率——到100多(duo)(duo)公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)不(bu)等，而多(duo)(duo)環(huan)結構(gou)則不(bu)算在(zai)列(lie)。直徑(jing)小(xiao)于5公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)的(de)(de)(de)較(jiao)小(xiao)撞擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)擁有(you)簡(jian)單的(de)(de)(de)碗型結構(gou)或(huo)平底結構(gou)。直徑(jing)在(zai)5-40公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)間的(de)(de)(de)撞擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)則擁有(you)中央山峰。直徑(jing)在(zai)25-100公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)間的(de)(de)(de)很(hen)多(duo)(duo)撞擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)，如(ru)庭德(de)爾(er)撞擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)(Tindr crater)，其中央山峰為塌陷地形所取(qu)代(dai)。而直徑(jing)大(da)于60公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)的(de)(de)(de)大(da)型撞擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)的(de)(de)(de)中央則可能存在(zai)著(zhu)拱(gong)形結構(gou)，這(zhe)可能是(shi)撞擊(ji)事件發生之后的(de)(de)(de)構(gou)造抬升作用造成(cheng)的(de)(de)(de)。而少數明亮(liang)且(qie)直徑(jing)大(da)于100公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)的(de)(de)(de)撞擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)則擁有(you)與(yu)眾不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)拱(gong)形結構(gou)。這(zhe)些撞擊(ji)坑(keng)(keng)(keng)較(jiao)之月球上的(de)(de)(de)同(tong)類結構(gou)都(dou)很(hen)淺(qian)，可能是(shi)向多(duo)(duo)環(huan)機構(gou)轉變(bian)的(de)(de)(de)過渡地形。

多環盆地

木(mu)(mu)衛四上最大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)地形(xing)是多(duo)環盆地。其(qi)(qi)中有兩個規模巨(ju)大(da)，而(er)沃爾哈拉(la)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)則是其(qi)(qi)中其(qi)(qi)中最大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)，其(qi)(qi)明亮(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)中央地帶直徑達到(dao)了600公(gong)里(li)，而(er)環狀(zhuang)結(jie)構(gou)則繼續向(xiang)外延展(zhan)了1800公(gong)里(li)。第(di)二大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)環結(jie)構(gou)是阿斯嘉(jia)德撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)，直徑大(da)約為1600公(gong)里(li)。多(duo)環結(jie)構(gou)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)原因可能(neng)是撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)事件(jian)發生(sheng)之后(hou)處在柔軟(ruan)或流動(dong)物質——如(ru)海(hai)洋之上的(de)(de)(de)(de)(de)巖石圈產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)同心環狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)斷裂(lie)。撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)鏈則是一長(chang)串鏈狀(zhuang)、呈(cheng)直線分布于星(xing)體(ti)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)坑(keng)，它們(men)可能(neng)是木(mu)(mu)衛四被過(guo)于接(jie)近木(mu)(mu)星(xing)而(er)受(shou)到(dao)引力潮汐作用解體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)天體(ti)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)之后(hou)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)，也(ye)可能(neng)是遭受(shou)小角度撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)后(hou)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。前一種情(qing)況得到(dao)了蘇梅(mei)克(ke)-列(lie)維9號彗星(xing)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)事件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)印證。

沃爾(er)哈(ha)拉多(duo)環結構正(zheng)如(ru)前(qian)文(wen)所提及的(de)，木衛(wei)四(si)上還存在著由純冰體構成(cheng)的(de)、反照率(lv)高達(da)(da)0.8的(de)斑塊(kuai)地(di)(di)形(xing)，其四(si)周為較(jiao)暗的(de)物質(zhi)所環繞(rao)。伽利略號的(de)高分辨率(lv)照片顯示這些較(jiao)明亮的(de)斑塊(kuai)主要(yao)位(wei)(wei)于抬升(sheng)地(di)(di)形(xing)上：如(ru)撞擊(ji)(ji)(ji)坑坑緣、懸崖、山脊(ji)和瘤(liu)狀地(di)(di)形(xing)。這種(zhong)斑塊(kuai)可(ke)能(neng)是(shi)一(yi)層(ceng)薄(bo)薄(bo)的(de)霜(shuang)體沉積(ji)。較(jiao)暗的(de)物質(zhi)通常位(wei)(wei)于四(si)周地(di)(di)勢較(jiao)低且(qie)較(jiao)平坦的(de)地(di)(di)帶(dai)，如(ru)撞擊(ji)(ji)(ji)坑坑底(di)和撞擊(ji)(ji)(ji)坑之間的(de)低洼(wa)地(di)(di)帶(dai)，它們將(jiang)原本的(de)霜(shuang)體沉積(ji)物覆(fu)蓋住，故而該地(di)(di)區顯得(de)較(jiao)暗，形(xing)成(cheng)了直徑達(da)(da)5公里(li)以(yi)上的(de)暗斑。

退化特征

在(zai)幾公里的級(ji)別(bie)上，較(jiao)之其他(ta)伽利略衛(wei)(wei)星的表(biao)(biao)面(mian)，木(mu)衛(wei)(wei)四(si)的表(biao)(biao)面(mian)地形現出了(le)更多的退(tui)化特征(zheng)。例如相比較(jiao)與其他(ta)衛(wei)(wei)星，如木(mu)衛(wei)(wei)三的暗區(qu)，木(mu)衛(wei)(wei)四(si)的表(biao)(biao)面(mian)即(ji)缺乏直徑小于1公里的撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)，取而(er)(er)代之的是(shi)無(wu)處(chu)不在(zai)的小型瘤狀(zhuang)地形和(he)陷坑(keng)。瘤狀(zhuang)地形被(bei)認為(wei)(wei)是(shi)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)經歷了(le)迄今為(wei)(wei)止還不為(wei)(wei)人知的退(tui)化過程而(er)(er)形成(cheng)的坑(keng)緣(yuan)殘跡，這種(zhong)退(tui)化很(hen)可能是(shi)冰體(ti)的緩慢升華(hua)造成(cheng)的——當木(mu)衛(wei)(wei)四(si)運行至日下點時(shi)，其向陽面(mian)溫(wen)度(du)會達到165K以(yi)上，此時(shi)冰體(ti)即(ji)會出現升華(hua)現象：基巖(yan)引起其上的臟冰分解，從(cong)而(er)(er)使(shi)得其中(zhong)(zhong)的冰體(ti)水和(he)其他(ta)易揮發物質升華(hua)。而(er)(er)殘骸中(zhong)(zhong)的非冰質殘余物則(ze)發生崩塌，從(cong)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)坑(keng)緣(yuan)的坡上下落(luo)。這種(zhong)崩塌經常在(zai)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)附近和(he)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)內(nei)部出現，被(bei)稱為(wei)(wei)“周邊碎片”(debris aprons)。哈(ha)爾撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)及其中(zhong)(zhong)央拱(gong)形結構。

此外，有(you)些撞擊坑(keng)的(de)(de)(de)坑(keng)緣(yuan)被一(yi)些蜿(wan)蜒(yan)的(de)(de)(de)、類似峽谷(gu)的(de)(de)(de)切口（它(ta)們被稱為(wei)溝壑）所(suo)切割，這(zhe)些溝壑看起來(lai)有(you)點像火星表面的(de)(de)(de)峽谷(gu)。在冰體升華假說(shuo)中，位于低(di)洼(wa)地帶的(de)(de)(de)暗色(se)物質被解釋為(wei)主要由(you)來(lai)自(zi)退化的(de)(de)(de)撞擊坑(keng)坑(keng)緣(yuan)的(de)(de)(de)非冰質物質組成(cheng)的(de)(de)(de)覆蓋(gai)(gai)層，它(ta)覆蓋(gai)(gai)了木衛四表面大部分的(de)(de)(de)冰體基巖(yan)。

塌陷地(di)(di)(di)形和瘤(liu)狀地(di)(di)(di)形通(tong)過(guo)(guo)各(ge)地(di)(di)(di)質(zhi)單元(yuan)所覆蓋的(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)的(de)密(mi)度(du)，人(ren)們可(ke)以推斷出(chu)它們的(de)相對(dui)年(nian)(nian)齡(ling)：撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)分布密(mi)度(du)越大，該地(di)(di)(di)質(zhi)單元(yuan)相對(dui)年(nian)(nian)齡(ling)越大。但(dan)是(shi)它們的(de)絕(jue)對(dui)年(nian)(nian)齡(ling)卻還無法確(que)定，不(bu)過(guo)(guo)根據理論(lun)預(yu)測(ce)，撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)平(ping)原的(de)地(di)(di)(di)質(zhi)年(nian)(nian)齡(ling)被認為長達(da)45億年(nian)(nian)，幾乎(hu)可(ke)以追溯到(dao)太陽系的(de)形成時期。多環結(jie)構和撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)的(de)地(di)(di)(di)質(zhi)年(nian)(nian)齡(ling)則取(qu)決于其所在區域的(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)坑(keng)密(mi)度(du)，由此得出(chu)的(de)估計年(nian)(nian)齡(ling)從10億年(nian)(nian)到(dao)40億年(nian)(nian)不(bu)等。

大氣層和電離層

木(mu)衛四(si)(si)周圍的(de)(de)感應磁場木(mu)衛四(si)(si)擁有一(yi)層非(fei)常稀薄(bo)的(de)(de)大氣，主要由二氧(yang)化碳構成。伽(jia)利(li)略號上的(de)(de)近紅(hong)外測(ce)繪分光儀(Near Infrared Mapping Spectrometer，NIMS)在4.2微米段勘(kan)查到該(gai)(gai)大氣層的(de)(de)吸收特征，從而證實了它的(de)(de)存在。據(ju)估計其表面(mian)壓力為(wei)7.5 × 10?12巴，粒子密度為(wei)4 × 10? cm?3。這(zhe)層大氣是(shi)如此稀薄(bo)，僅僅需(xu)要四(si)(si)天，組(zu)成它的(de)(de)物(wu)質就會(hui)逃逸殆(dai)盡，所以該(gai)(gai)大氣一(yi)定(ding)源(yuan)源(yuan)不斷的(de)(de)得到了補充，補充來源(yuan)可能是(shi)從該(gai)(gai)星(xing)體冰質地(di)殼(ke)中升華出的(de)(de)干冰，這(zhe)也與(yu)該(gai)(gai)星(xing)體表面(mian)明亮地(di)區瘤狀地(di)形的(de)(de)冰體升華形成假說相(xiang)契合。

木(mu)衛(wei)四的(de)電離層則是在伽利略號的(de)數次飛(fei)掠中(zhong)(zhong)被首次發現(xian)，其(qi)高電子密度為(wei)7-17 × 10? cm?3，這種密度與大氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)二(er)氧(yang)化碳(tan)的(de)光致電離作用的(de)效果不相符(fu)合(he)。所以有人預(yu)測木(mu)衛(wei)四大氣(qi)(qi)層的(de)組要(yao)成(cheng)分(fen)應該(gai)是氧(yang)氣(qi)(qi)（含量(liang)為(wei)二(er)氧(yang)化碳(tan)的(de)10倍(bei)到(dao)100倍(bei)），但(dan)是尚未在該(gai)大氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)探測到(dao)氧(yang)氣(qi)(qi)的(de)存在。

軌道

木(mu)衛四(si)（左下角）、木(mu)星和(he)木(mu)衛二（位于(yu)木(mu)星大紅斑(ban)的(de)左下方）。木(mu)衛四(si)是(shi)距離木(mu)星最遠(yuan)的(de)伽(jia)利(li)略衛星，其軌道(dao)距離木(mu)星約(yue)188萬(wan)公(gong)里(是(shi)木(mu)星半(ban)徑——7萬(wan)1398公(gong)里——的(de)26.3倍)，比之距離木(mu)星次近的(de)木(mu)衛三的(de)軌道(dao)半(ban)徑——107萬(wan)公(gong)里——遠(yuan)得(de)多(duo)。由(you)于(yu)軌道(dao)半(ban)徑較大，故其并不(bu)處于(yu)軌道(dao)共振狀態，可能永遠(yuan)也(ye)不(bu)會處于(yu)這種狀態。

木(mu)衛(wei)四不參與軌道共振，這意味著(zhu)它(ta)永遠都不會產生明顯的(de)潮(chao)汐(xi)熱(re)效應(ying)，而潮(chao)汐(xi)熱(re)效應(ying)是星體內部結構分化和(he)發育(yu)的(de)重要動力(li)。由于(yu)距離木(mu)星較(jiao)(jiao)遠，所以其表面(mian)來自木(mu)星磁場的(de)帶(dai)電粒子(zi)流(liu)較(jiao)(jiao)弱(ruo)(ruo)——比之木(mu)衛(wei)二表面(mian)的(de)帶(dai)電粒子(zi)流(liu)弱(ruo)(ruo)了300倍。所以較(jiao)(jiao)之其他幾顆伽利略衛(wei)星，木(mu)衛(wei)四表面(mian)的(de)帶(dai)電粒子(zi)光滲效應(ying)較(jiao)(jiao)弱(ruo)(ruo)。

和大(da)部分(fen)(fen)的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)一樣(yang)，木(mu)衛(wei)(wei)四是(shi)一顆(ke)同(tong)步(bu)自(zi)轉(zhuan)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，即木(mu)衛(wei)(wei)四的(de)自(zi)轉(zhuan)周期(qi)(qi)等同(tong)于其(qi)公轉(zhuan)周期(qi)(qi)，約(yue)為(wei)16.7個地球日。其(qi)軌道(dao)(dao)離(li)心率很小(xiao)，軌道(dao)(dao)傾(qing)角也很小(xiao)，接近于木(mu)星(xing)(xing)赤道(dao)(dao)，同(tong)時在數(shu)百年的(de)周期(qi)(qi)里，軌道(dao)(dao)的(de)離(li)心率和傾(qing)角還會以周期(qi)(qi)函數(shu)的(de)形式受到太陽和木(mu)星(xing)(xing)引力攝動的(de)影響。變化范圍(wei)分(fen)(fen)別為(wei)0.0072-0.0076和0.20-0.60°。這種軌道(dao)(dao)的(de)變化使得其(qi)轉(zhuan)軸(zhou)傾(qing)角在0.4-1.6°之間(jian)變化。

起源與演化

有關現今解釋

現今解(jie)釋木衛(wei)四形成的(de)(de)觀點(dian)(dian)考慮到(dao)了在(zai)其表面之(zhi)下(xia)可(ke)能存(cun)在(zai)著(zhu)一個(ge)地(di)下(xia)海洋，其形成與冰體(ti)的(de)(de)第(di)一晶相的(de)(de)熔(rong)點(dian)(dian)異常(chang)有(you)關——其熔(rong)點(dian)(dian)隨著(zhu)壓力的(de)(de)增(zeng)大而降低(di)，當壓力達到(dao)2070巴時，熔(rong)點(dian)(dian)可(ke)低(di)至251K。在(zai)所有(you)的(de)(de)木衛(wei)四現實模型中(zhong)，位于(yu)100-200公里(li)深處(chu)地(di)層的(de)(de)溫(wen)度都十分接近(jin)，甚至是略(lve)微超(chao)過(guo)了這個(ge)異常(chang)的(de)(de)熔(rong)點(dian)(dian)。而少量氨——比重約(yue)為1-2%——的(de)(de)存(cun)在(zai)則能夠加大該深度液體(ti)存(cun)在(zai)的(de)(de)可(ke)能性，因為氨能夠進一步降低(di)冰體(ti)熔(rong)點(dian)(dian)。

可作為基本參考對象

盡管在很多方面木衛(wei)(wei)四和木衛(wei)(wei)三十分相(xiang)(xiang)似，但(dan)是前(qian)者的(de)地(di)質歷史(shi)相(xiang)(xiang)對簡單(dan)。在撞擊事件和其(qi)(qi)他(ta)外力影響作(zuo)用之前(qian)，該星(xing)體的(de)表面即已基本成型。與擁(yong)有槽溝構造(zao)的(de)鄰(lin)近(jin)衛(wei)(wei)星(xing)木衛(wei)(wei)三相(xiang)(xiang)比，木衛(wei)(wei)四上(shang)甚(shen)少發現(xian)地(di)質構造(zao)活動的(de)跡象。這種相(xiang)(xiang)對簡單(dan)的(de)地(di)質歷史(shi)對于行星(xing)科學家來說(shuo)意義十分重大(da)，他(ta)們可將(jiang)該星(xing)體作(zuo)為一個很好(hao)的(de)基本參考對象，用來對比其(qi)(qi)他(ta)更加復(fu)雜的(de)星(xing)體。

探測

未來(lai)人類在(zai)(zai)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)上(shang)設(she)置的(de)基(ji)地的(de)藝術想象(xiang)圖[40]20世(shi)紀70年代，先驅(qu)(qu)者(zhe)10號(hao)(hao)(hao)和(he)先驅(qu)(qu)者(zhe)11號(hao)(hao)(hao)先后接近木(mu)(mu)(mu)星，獲取了(le)少量關于木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)的(de)新信(xin)息。真(zhen)正的(de)突破來(lai)自1979-1980年間旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)(hao)(hao)和(he)旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)2號(hao)(hao)(hao)的(de)考察。它們對木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)一半以上(shang)的(de)表(biao)面(mian)進行(xing)(xing)了(le)拍攝，圖像(xiang)分辨(bian)率在(zai)(zai)1-2公(gong)里之間，同時還精確地測(ce)(ce)量了(le)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)的(de)表(biao)面(mian)溫度、質(zhi)量和(he)大小。第二(er)波的(de)考察在(zai)(zai)1994年至(zhi)(zhi)2003年間展開，其時伽利(li)(li)略號(hao)(hao)(hao)8次近距離(li)飛(fei)掠木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)，最后一次飛(fei)掠發生在(zai)(zai)2001年，當時伽利(li)(li)略號(hao)(hao)(hao)位于C30軌道上(shang)，距離(li)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)表(biao)面(mian)僅(jin)138公(gong)里。伽利(li)(li)略號(hao)(hao)(hao)完成了(le)對木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)表(biao)面(mian)的(de)全球測(ce)(ce)繪，并傳回了(le)大量分辨(bian)率達到15米的(de)特定地區的(de)照片。2000年，卡(ka)西(xi)尼號(hao)(hao)(hao)在(zai)(zai)前(qian)往(wang)土星途中對包(bao)括木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)在(zai)(zai)內的(de)四(si)(si)(si)顆伽利(li)(li)略衛(wei)(wei)(wei)星進行(xing)(xing)了(le)高(gao)精度紅外光(guang)譜探測(ce)(ce)。2007年2月至(zhi)(zhi)3月，新視野(ye)號(hao)(hao)(hao)探測(ce)(ce)器(qi)在(zai)(zai)前(qian)往(wang)冥王星途中經過木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)(si)，對其進行(xing)(xing)了(le)拍攝和(he)光(guang)譜分析。

美(mei)國航(hang)(hang)空(kong)(kong)航(hang)(hang)天局(ju)和(he)歐(ou)(ou)洲(zhou)空(kong)(kong)間(jian)局(ju)合(he)作的(de)(de)(de)(de)一項旨在探測(ce)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃——“木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二-木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)計(ji)(ji)劃”將(jiang)于2020年實施(shi)(shi)。2009年2月(yue)，美(mei)國航(hang)(hang)空(kong)(kong)航(hang)(hang)天局(ju)和(he)歐(ou)(ou)洲(zhou)空(kong)(kong)間(jian)局(ju)確認(ren)該計(ji)(ji)劃將(jiang)優先(xian)于“土衛(wei)六-土星(xing)(xing)(xing)(xing)計(ji)(ji)劃”得以實施(shi)(shi)。但是歐(ou)(ou)洲(zhou)空(kong)(kong)間(jian)局(ju)的(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃資金仍然面臨(lin)來(lai)自該局(ju)其他(ta)計(ji)(ji)劃的(de)(de)(de)(de)競爭。“木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二-木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)計(ji)(ji)劃”包括美(mei)國航(hang)(hang)空(kong)(kong)航(hang)(hang)天局(ju)主持的(de)(de)(de)(de)“木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)-木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二軌道飛(fei)行器”和(he)歐(ou)(ou)洲(zhou)空(kong)(kong)間(jian)局(ju)主持的(de)(de)(de)(de)“木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)-木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三軌道飛(fei)行器”，可能還(huan)包括日本宇(yu)宙航(hang)(hang)空(kong)(kong)研究開(kai)發機構主持的(de)(de)(de)(de)“木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)磁場探測(ce)器”。

存在生命的可能性

就如(ru)同木(mu)衛(wei)(wei)二和(he)(he)木(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)一樣，也(ye)有(you)人(ren)認(ren)為(wei)(wei)在(zai)木(mu)衛(wei)(wei)四(si)表面之下(xia)的(de)咸水海(hai)洋中(zhong)可能存在(zai)著(zhu)外星生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)。但(dan)是(shi)較之木(mu)衛(wei)(wei)二和(he)(he)木(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)來(lai)說，木(mu)衛(wei)(wei)四(si)上的(de)環境(jing)顯(xian)得(de)相(xiang)對惡劣，主(zhu)要是(shi)因(yin)為(wei)(wei)：缺乏可接觸(chu)的(de)巖(yan)石物質(zhi)、來(lai)自星體內核(he)的(de)熱通量(liang)(liang)較低。科學(xue)(xue)家特倫(lun)斯·約翰森(sen)這樣論述木(mu)衛(wei)(wei)四(si)和(he)(he)其(qi)他伽利(li)略(lve)衛(wei)(wei)星上生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)存在(zai)可能性(xing)的(de)問題是(shi)：“構成生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)的(de)基(ji)本材料——我們稱之為(wei)(wei)“前生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)時期物質(zhi)”——在(zai)許(xu)多太陽(yang)系天(tian)體，如(ru)彗星、小行(xing)星和(he)(he)冰衛(wei)(wei)星中(zhong)含(han)量(liang)(liang)都十分(fen)豐富(fu)。生(sheng)(sheng)(sheng)物學(xue)(xue)家相(xiang)信液態水和(he)(he)熱量(liang)(liang)是(shi)支(zhi)撐生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)必不(bu)可少的(de)，所以能夠(gou)在(zai)另一個天(tian)體上發(fa)現液態水是(shi)十分(fen)令人(ren)振奮的(de)。但(dan)是(shi)，對于木(mu)衛(wei)(wei)四(si)來(lai)說，至(zhi)少在(zai)目(mu)前階(jie)段(duan)，熱量(liang)(liang)是(shi)一個大問題，它上頭的(de)海(hai)洋主(zhu)要依靠(kao)(kao)放射性(xing)元素衰(shuai)變加熱，而離木(mu)星相(xiang)對較近的(de)木(mu)衛(wei)(wei)二則能夠(gou)依靠(kao)(kao)引力潮汐(xi)產生(sheng)(sheng)(sheng)更(geng)多的(de)熱量(liang)(liang)。”

西班牙科學(xue)家在26日出版的(de)英(ying)國《自然》雜志上為木衛四(si)內部的(de)海洋提供了一個新(xin)的(de)解釋。其計算表明，木衛四(si)的(de)溫(wen)度和壓力條件使(shi)得(de)其表面的(de)冰(bing)層傳(chuan)熱(re)(re)性較差，阻止了內部熱(re)(re)能散失，保溫(wen)效果比人們以(yi)前認為的(de)更好(hao)。

根據(ju)計算，木(mu)衛四(si)地表以下(xia)150公里深(shen)處可能(neng)(neng)存在一個深(shen)20公里的巨大(da)海洋。木(mu)星(xing)的另(ling)兩顆大(da)衛星(xing)木(mu)衛二和(he)木(mu)衛三也可能(neng)(neng)因為類(lei)似原因而擁有地下(xia)海洋。

木(mu)衛四(si)是木(mu)星的(de)第二(er)大(da)衛星，直徑(jing)4800公里。1998年，伽(jia)利略號(hao)探測器發回的(de)數(shu)據顯示，木(mu)衛四(si)的(de)磁(ci)場(chang)隨著木(mu)星的(de)轉動而波(bo)動不定。對(dui)這種情況(kuang)的(de)最可能(neng)解(jie)釋是木(mu)衛四(si)地(di)表下有一個(ge)含鹽(yan)的(de)大(da)海洋。含鹽(yan)的(de)水(shui)能(neng)導電，引起木(mu)衛四(si)的(de)磁(ci)場(chang)和木(mu)星的(de)磁(ci)場(chang)相(xiang)互作(zuo)用而產生這種波(bo)動。西班牙科學家(jia)的(de)新成果為上述猜想提(ti)供了進一步支持(chi)。

人(ren)們通(tong)常認(ren)為，有(you)水的(de)(de)地方(fang)就(jiu)有(you)可能存在(zai)生(sheng)命(ming)。但是科學(xue)家說，木(mu)衛四(si)內(nei)部的(de)(de)海(hai)洋(yang)深處(chu)充滿了密(mi)集的(de)(de)冰塊(kuai)和巖(yan)石。這些冰塊(kuai)和巖(yan)石阻止了熱能的(de)(de)流(liu)動，使木(mu)衛四(si)上存在(zai)生(sheng)命(ming)的(de)(de)可能性非常渺(miao)茫.

基于如上的考慮和其他科學觀(guan)測，木衛(wei)二被認為是伽利略衛(wei)星(xing)中最可能(neng)存在生命的天(tian)體。

殖民計劃

2003年，美(mei)國航空航天(tian)局針對人類(lei)未(wei)來對外(wai)太(tai)陽(yang)系的探(tan)(tan)索進(jin)行(xing)一項被稱為“人類(lei)外(wai)行(xing)星探(tan)(tan)索”(Human Outer Planets Exploration，HOPE)的概念型研究(jiu)。在詳細審議中(zhong)將目標定位木衛四。科(ke)學家們認為有(you)可能在木衛四表(biao)面(mian)建(jian)立一個基地(di)，從而為太(tai)陽(yang)系更深(shen)空間的探(tan)(tan)索提供(gong)燃料支(zhi)持。

在(zai)(zai)(zai)木衛(wei)四上建立基地(di)的(de)好(hao)處在(zai)(zai)(zai)于(yu)它的(de)較低輻射（木衛(wei)四離木星較遠(yuan)）和地(di)質上的(de)穩定性。同時它還能(neng)為進一步(bu)探(tan)索木衛(wei)二(er)提供便利支持，也是在(zai)(zai)(zai)木星系(xi)中設置前往更遠(yuan)的(de)外太陽系(xi)空間(jian)飛(fei)船的(de)維修站的(de)理(li)想地(di)點——在(zai)(zai)(zai)離開木衛(wei)四之(zhi)后，飛(fei)船可以(yi)通過近距離飛(fei)掠木星獲得重力助推。