天然卫星木卫一：木星的火山之月

对我们来说，探索太阳系的过程就像剥洋葱。而且每剥开一层，就会出现新的谜题，一层更比一层令人困惑不解。观察木星的卫星系统时尤为典型，特别是它的四大卫星—木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。为了纪念这四颗卫星的发现者，它们也被统称为伽利略卫星。这几颗奇妙的卫星拥有着令人惊叹的自然奇观，让科学家们在几个世纪里都沉迷于对它们的研究。

木卫一是最靠近木星的卫星。在太阳系中已知的行星中，木卫一大小排第四，密度排第一，同时也最为干燥。它也是已知仅有的四个经历过活动火山活动的天体之一，拥有400多座活火山，是太阳系中地质活动最活跃的天体。

木卫一的发现与命名

伽利略于1610年1月用自己设计的望远镜发现了木卫一。当时，受制于望远镜的条件，他无法区分木卫一和木卫二，所以他将这两个行星以一个单点光的形式记录下来。然而就在第二天，他第一次看到了两颗独立的天体。他的观察结果发表在1610年3月的论文Sidereus Nuncius（意为星际使者）中。

1614年，德国天文学家西蒙·马吕斯（Simon Marius）在他的著作Mundus Jovialis（《木星的世界》）中声称，他独立地发现了这些卫星，只是和伽利略同时发现的。虽然伽利略首先公布了自己的发现，应约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler）的要求，最终还是采用了马吕斯提出的名字，但直到20世纪才被采用。在此之前，木卫一一直根据伽利略的命名，被称为木星一号。

与其他伽利略行星一样，木卫一的英文名IO是以希腊神话中的朱庇特（Jupiter，同时也是木星的英文名称）的情人命名的。其表面的特征也以希腊多种神话中的火焰之神、火山之神、太阳神、雷神等命名，也有一些命名来自但丁的《神曲地狱篇》，因为两者都遍地是火山。到目前为止，国际天文联合会已经批准了木卫一上225个火山、山脉、高原和大反照率特征的名称，如普罗米修斯等。

木卫一的大小，质量和轨道

它的平均半径为1821.6±0.5km，质量为8.93×1022kg，其大小相当于地球的0.286倍，质量相当于地球的0.015倍。木卫一轨道的平均距离（半长轴）为421700公里,轨道偏心率为 0.0041，导致它的轨道在近心点的420000公里和423400公里之间变化。

木卫一绕木星一周大约需要42.5小时，与木卫二的平均运动轨道共振为2:1，与木卫三的共振为4:1。这意味着木卫一转得最快：它完成一个公转周期时，木卫二只转了一半，而木卫三只转了四分之一。这种共振有助于维持其轨道偏心率（0.0041），这反过来又为其地质活动提供了主要的热源。

相关知识

木卫一也称为“艾奥”或“伊俄”（发音为/ˈaɪ.oʊ/,[5] 或是希腊 Ἰώ），是木星的四颗伽利略卫星中最靠近木星的一颗卫星，直径为3,642公里，是太阳系第四大卫星。名字来自众神之王宙斯的恋人之一：艾奥，祂是希拉的女祭司。

艾奥有400座的活火山，是太阳系中地质活动最活跃的天体[6][7]。极端的地质活动是因为艾奥内部受到木星的牵引，造成潮汐摩擦产生的潮汐热化所导致的结果。有些火山造成的硫磺和二氧化硫可以攀升到500公里（310英里）的高度。艾奥表面也有超过100座的山峰，是在硅酸盐的地基上广泛的压缩和抬升，产生许多斑点，其中有些山峰比地球上的珠穆朗玛峰还要高[8]。不同于大多数外太阳系的卫星（它们都有厚实的冰层包覆着），艾奥有着铁或硫化铁的熔融核心和以硅酸盐为主的岩石层。艾奥表面大部分的平原都被硫磺和二氧化硫的霜覆盖着。

艾奥的火山活动建构了其许多表面的特征。其火山和熔岩流使广大的表面产生各种变化并且造成各种不同的颜色采绘，有红、黄、白、黑、和绿色，主要肇因于硫化物。为数众多的广阔熔岩流，有些长度达到500公里，也是表面的特征。这些火山活动的过程提升了视觉对比，让艾奥的表面好像是一个披萨。这些火山作用为艾奥稀薄的大气提供了补凑的材料，也为木星巨大的磁层供应了材料。

作者: universetoday

FY: Thom

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