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岩漿庫是指在地殼的深處及上地幔中的某些地方,由於區域性溫度的升高,而形成囊狀的矽酸鹽岩漿熔體的地方。

我們經常會看到一座冰山漂浮在水面上,這是因為冰的固相密度比液相低。雖然這個道理解釋了海洋中的冰山到夏季飲料中冰塊漂浮的原因,但這只是水這種材料的特殊情況。其實大多數材料,包括岩石在內,液相密度比固相密度低。這就意味著,當岩漿在地表下形成時,由於密度和浮力較低的原因,岩石到岩漿的過程會發生體積膨脹、破裂,並且推動周圍的固體岩石,並試圖上升。 如果有足夠的岩漿產生足夠的壓力,我們將會看到一次火山爆發,每年在地球表面的某些地方都會發生多次火山噴發事件。

在太陽系的其他岩石行星上,例如水星或月球,表面佈滿了隕石坑,幾十億年來從來沒有被火山活動汙染過。地球、金星、火星上雖然充斥著火山噴發、岩漿噴口,但自太陽系誕生以來,這些小而不活躍的岩石星球還保持著一些古老的原始特徵。

然而,就太陽系的火山活動而言,地球以及其他所有星球完全被一個不起眼的衛星所超越。1610年,伽利略用望遠鏡在太陽系最大的行星木星周圍發現了四個大衛星。從遠到近依次是木衛四(卡利斯托),緊隨其後的是木衛三(Ganymede)、木衛二(Europa),最後是最近的木衛一(Io)。

木衛四和木衛三的體積龐大,有著古老的隕石坑,木衛二被冰層覆蓋,當我們仔細觀察木衛一時,會發現它與其他星球有著很大的不同。

木衛一的表面被岩石覆蓋,有一張典型的麻子臉,就像一個處在青春期的青少年。然而除了這些,我們還發現了木衛一的另外一個特點,這個特點使它成為太陽系中獨一無二的岩石星球:木衛一的表面並沒有常見的隕石坑。這是為什麼呢?其他太陽系的岩石星球都會被隕石襲擊,包括地球在內,那木衛一怎麼回事?

我們知道地球上的潮汐是因為月球和太陽引力的作用,但地球所受到的潮汐力在木衛一面前只能望其項背。

2015年3月7日,木衛二的影子穿過木衛一的圓盤。

先看一下上面的動圖!這是一次發生在木衛一上的日食現象,此時木衛一的近鄰木衛二正好經過木衛一和太陽之間。當木衛二的陰影落在木衛一上時,大型雙筒望遠鏡(LBT)拍下了木衛一上一系列日全食的影象。但是除了日食,我們還注意到木衛一上的兩個亮點?它們其實是兩座活火山正在噴發,剛好在拍攝日食的過程中被捕捉到了。

單從地球上火山噴發的頻率來看,我們很可能會認為這是一次罕見的巧合事件,一個碰巧趕上的意外事件。因為如果一座火山噴發能像上圖那樣照亮一個星球的表面,那麼火山噴發一定相當壯觀,而且還同時有兩座火山噴發,這在地球乃至太陽系上任何的岩石行星上真的很罕見。但是通過我們對木衛一的持續觀察,表明這樣的火山噴發在木衛一上非常普遍。

木衛一的表面是太陽系中最年輕的。那它的表面沒有隕石坑的原因是什麼?正是因為這些火山的噴發物覆蓋了整個星球的表面,形成了一層新鮮的熔岩層,並在幾千到到幾萬年的時間尺度上硬化成了岩石層。

那麼導致火山大規模持續噴發的原因是什麼?答案很簡單:正是因為木衛一的老大哥木星的緣故。

在地球上,月亮和太陽的共同作用造成了適度的潮汐現象,海洋的潮汐漲落約為1米左右,並導致地殼在每一次旋轉時在毫米級別上隆起或收縮。但是在木衛一上,由木星強大的潮汐力大約是地球上潮汐力的1萬倍。這個力量會使得木衛一在更大的尺度上膨脹和收縮,也足以撕裂木衛一的表面。

當地球上所受到的潮汐力導致海洋漲落時,木星的潮汐力會使木衛一內部摩擦並且積聚熱量,在其表面下產生岩漿房,然後把木衛一表面撕開,讓岩漿以持續噴發的狀態上升到地殼表面。如果月球離地球非常近,那麼月球對地球的潮汐力也會產生同樣的效果,使我們的星球像木衛一一樣無法居住。

值得慶幸的是,月球與地球處在安全的距離,地球上的任何火山現象都是由於地球內部的物理機制導致的,而不是由於外部因素的影響。

儘管木星對木衛一造成了非常嚴重的破壞,但木衛二離木星稍遠一些,而且這個距離也恰到好處。

儘管木衛二的表面被冰層覆蓋,但木星潮汐產生的熱量應該足以讓木衛二在海底形成岩漿噴口(類似於地球上的熱液噴泉)和冰下深處的液體海洋世界。而且科學家相信,在木衛二的海洋中可能存在著一些簡單的生命。雖然木星的潮汐效應對木衛一(太陽系中地質活動最活躍的世界)造成了毀滅性的影響,但這種潮汐力對木衛二來說恰到好處,為木衛二的內部海洋提供了所需的熱量,這種微弱的熱量也許會產生我們迄今為止所發現的最脆弱、最壯觀的原子組合:一種可以自我複製、資訊編碼、進行持續不斷的化學反應,我們稱之為生命。

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