关于木星的卫星木卫一和木卫二,科研人员之前有两种看法。有人认为是木星当时温度太高,挥发物没法在木卫一上凝固留存。还有人觉得它们一开始含水量差不多,但木卫一在后来位置和地质活动上比较特殊,导致水分慢慢跑没了。现在有个国际研究团队用模拟模型把这两种情况都试了一遍。 这次研究由法国国家科学研究中心牵头,拉上了法国艾克斯-马赛大学、马赛天体物理实验室还有美国西南研究院一起合作。他们建了个很复杂的数学模型,不光看火山活动、大气流失这些表层现象,还把卫星内部的热历史和大气逃逸过程结合起来分析。 为了搞清楚到底是早期形成环境有区别,还是后来演化分岔了,研究人员先假设木卫一和木卫二在形成初期都吸积了含水的硅酸盐物质。不过模拟的结果让人意外:不管在什么条件下,木卫二都保住了水分,而木卫一就算在最不利的情况下也很难丢失大量水分。 这说明现在看到的这两个卫星干和湿的差别,根源其实在一开始的吸积过程里。木卫一吸积的物质本身可能就比较干燥。这种情况跟“后期失水”的假说不太符合,反而更支持它们在围绕木星形成的时候就已经定下了命运。 这项研究不只是解决了木卫一和木卫二差异的问题,还让我们看到了早期原行星盘里的物质分布和温度梯度有多重要。对于重建伽利略卫星的诞生图景有很大帮助。 未来等深空探测传回更多数据,结合理论模型和实际观测的研究就能帮我们解开太阳系甚至系外行星系统起源的秘密。