遥感教程第19-17页

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The two outer Galilean moons share in common (with Europa as well) a crust composed of water ice. Ganymede is unique among the four satellites in that it shows contrasting crustal blocks (some darker) which suggests it may have been disrupted and reassembled. It has a low number of larger craters that implies surface developments after the main early period of bombardment. Numerous grooves, cracks and ridges occur on its surface. Callisto is very heavily cratered, including some of basin size (as a lunar analog). Several of the 16 small, irregular-shaped satellites orbiting Jupiter are pictured.


伽利略卫星Ganymede和Callisto

外伽利略卫星也由外部冰(可能与一些岩石混合)组成,内部有岩石核心,可能覆盖着液态水或泥浆。一些科学家推测,木卫三冰壳下存在亚冰海洋,可能含有有机分子甚至简单的生命形式。伽利略仪器测量磁场和电场的最新结果似乎证实了冰在厚度不确定的咸水“海洋”上方是很厚的。

我们可以用中等对比度的黑白图像来显示这些卫星的表面。木卫三是木星的第三颗卫星,距离1070000公里(664898英里),是最大的(直径=5263公里) [3270密] )太阳系中的卫星(比水星大)。伽利略对木卫三进行了有效的成像,如图所示:

全视图突出了这两个主要地形,在这张特写镜头中看得更清楚:

我们根据火山口密度判断两个地形都是古老的。深色地形呈斑块状出现,有些边界笔直而尖锐,与其他类型的浅色调地形突然形成对比,这些地形带有山脊和凹槽。较暗的地形看起来更古老,可能是地壳的一部分,在断裂后被侵入,有时被较年轻的物质包围。每一个地形似乎都由冰组成,黑暗的区域可能会在后来的活动水冰中崩塌。构造板块大概强调了沟槽地形以形成平行的山脊(陆上海冰可以形成相似但不太明显的结构)。进一步的分解会导致更小的多边形楔入有时杂乱的修补中。

` <>`__19-59: What is particularly unusual about the patches of dark terrain? `ANSWER <Sect19_answers.html#19-59>`__

下面,我们将沟槽地形的高分辨率伽利略图像(右图)与旅行者2号相同区域的图像(左图)进行了比较,从而大大证明了随着传感器变得更好,航天器越靠近目标,不可避免地提高的观测能力的价值。

对于左侧图像,75米(246英尺)分辨率(右侧)与约1.3公里(4264英尺)分辨率的差异是显而易见的。在1998年7月伽利略最后一次也是最近一次接近伽利略的时候拍摄的下一对图像中,我们再次描绘了这类地形,其中沟槽表面组成了一个并列的单独部分,每个部分都与相邻部分形成鲜明对比。

第一张照片拍摄于阴影肢体的远处,显示了不规则的楔形物,每个内部都有凹槽,但方向不同。

第二个视图显示了三个地形中相对年龄不同的部分。最老的,马吕斯·里乔,在底部更黑。中间的地形是腓力沟,有一组主要的沟。顶部是日本沟,似乎与中部地形重叠。

伽利略在2000年中期拍摄的另一张照片显示,在光滑的较年轻的地形(尼科尔森·里乔)旁边有凹槽的地形,而较年轻的地形又被较古老、更坑坑洼洼的地形(阿贝拉·苏卡斯)所包围。

盖尼米德的火山口,以及加利利四世中最后一个卡利斯托的火山口,与月亮上的火山口不同,比如说,月球上几乎所有的火山口都没有凸起的边缘和中央山峰。对于较大的陨石坑来说,这应该是显而易见的,但是重力的影响几乎完全消除了这些影响,因为当冰响应于粘性流,使结构的较高部分水平时,这些特征会坍塌或坍落。一个显著的例外是在1998年7月近距离接近时收集的图像中显示的一对环形山。这些火山口有宽阔的凸起边缘(形状类似于物体冲入水中时产生的短暂火山口的飞溅边界),以及暗色的地面,这些地面可能是从冰下任何海水下的基岩中携带的物质。

偶尔会有一排排密集的陨石坑,如下面的场景所示。这样的安排很可能是由于一个来袭的玻利德或抛射体的破碎,它以一系列碎片的形式轰击了木星表面,可能类似于1994年著名的木星表面碰撞序列,通过串出苏梅克-列维彗星的碎片,我们将就此进行讨论。本节末尾的ent (page 19-23 ②)

木卫三表面的部分区域有杂乱的冰块,看起来像小山脉;因此:

` <>`__19-60: How do planetary scientists really know that Ganymede, and Callisto as well, are made up of water ice? If liquid water were to reach the surface, could it flow any distance? `ANSWER <Sect19_answers.html#19-60>`__

伽利略上的近红外测绘光谱仪能够绘制出类似于木卫三下面的地图,显示出冰(绿色或蓝色)的广泛分布,而不是冰和岩石(黑色或红色)的混合分布。

Gallieo测量了一个内部磁场和与Ganymede有关的周围磁层,使它成为第四个拥有自己磁场的固体行星/卫星(其他:地球;水星;IO)。这一领域的起源仍在研究中,但其含义是其核心含有大量的铁。

卡利斯托(4800公里 [2981英里] 直径:1883000公里 [1169343英里] 从木星中心看,主要是由较暗的物质组成的单一地形(可能像木卫三的黑暗地形)。这颗卫星完全被看作是由九张旅行者1号图像制作的一张照片拼接图,它似乎被数千个较轻的点所覆盖,这些点是冰面上的撞击痕迹:

航海家飞越高空时拍摄的电视图像拼图

卡利斯托一侧的凹坑表面。|

请注意下面视图中的详细信息。

后来,在2001年,伽利略太空探测器拍摄了这张卡利斯托的全彩图像。

` <>`__19-61: If the surface of Callisto is dark where uncratered, why do the craters have white tones? `ANSWER <Sect19_answers.html#19-61>`__

这是伽利略拍摄的特写镜头,是一个典型的卡利斯托撞击坑。注意边缘的杂乱性质。

卡利斯托最突出的大特征是定义瓦哈拉盆地的一系列同心冰圈:

这种多环结构在月球上的水星和东方马的Caloris盆地中也有相似之处。在冲出中央盆地的碰撞中或碰撞后不久形成的环。它们大致类似于由石头引起的水中的多个环。冰中的环在形成时往往保持“冻结”的状态。随着时间的推移,这些地形边缘,以及较大的陨石坑边缘,由于冰从上升处向外流动,高度趋于减小。

` <>`__19-62: Consider this next image of the ringed crater Asgard, west of Valhalla and smaller. How many rings can you count? `ANSWER <Sect19_answers.html#19-62>`__

卡利斯托的伽利略轨道器上的环形火山口阿斯加德。|

卡利斯托有一些结构特征。一个例子是这个带有断层崖的地堑。

伽利略对卡利斯托表面的特写视图显示很小|

在一次非常接近的飞越中,伽利略获得了卡利斯托表面的这些视图(分辨率高于3米),显示出几百米高的冰峰和小型撞击坑。

尽管这一部分正在进行审查和修订,JPL的科学家们已经宣布伽利略探测器在木卫三和木卫四上检测到有机分子。没有关于种类或种类的详细资料。

除了大型伽利略卫星外,木星还有35颗不规则形状的卫星(其中几颗是由旅行者和伽利略发现的,其他的则是由望远镜发现的;小型卫星的数量可能会随着未来的观测而增加)。小型卫星的典型特征是阿玛尔泰(150 x 270公里 [93×167英里] 谁的不规则形状和红色(硫涂层?}如下所示:

阿玛尔泰是四颗内部小卫星中最大的一颗(位于木星和木卫一之间的轨道上),这张照片由不同的观测结果合成而成:

从左到右(长度如图所示):Melis(60公里;37英里);Adrastea(20公里;12英里)(由伽利略航天器发现);Amalthea(247公里;154英里);底比斯(116公里;72英里)。在卡利斯托轨道以外的8个轨道中,埃拉是最大的(80公里;50英里);它们分为四对。

最小的卫星(只有几英里 [公里] 大小)是通过观察木星在短时间内的任何光点(反射小卫星)在位置上移动而发现的,如这一系列望远镜观测所示:

从1997年12月的JPL新闻稿中总结出我们目前对空间计划所了解的太阳系最大行星的情况:

伽利略主要任务的主要发现包括:

木星最大的卫星木卫三磁场的存在。

火山冰流的发现和表面冰的融化或“漂流”,在木卫二历史的某个时刻支持了液态海洋的存在。

对木星上水汽、闪电和极光的观测。

月球上发现了一种含有氢和二氧化碳的大气,即木卫四。

木卫一、木卫二和木卫三(但不是木卫四)中金属核的存在。

木卫一上非常热的火山活动的证据和与先前观测相比的剧烈变化的观测。


主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@nationi.net