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產靈火山

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旅行者1號於1979年3月拍攝的產靈火山熔岩流高解像度圖。

產靈火山（Masubi）是木星的衛星木衛一表面一座活火山，它位於木衛一前半球塔爾蘇斯區南緯49.6度、西經56.18度處。從1979年的旅行者1號起，多艘探測器都在產靈火山觀測到了火山噴發柱，儘管它不像木衛一上其它如阿米拉尼火山和普羅米修斯火山等那樣持久[1]。產靈火山還以擁有木衛一上最大的活動熔岩流之一而著名，並在1999年到2007年間又形成了另一道240公里（150英里）長的熔岩流[2]。

旅行者1號的觀測

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1979年3月5日，在「旅行者1號」與木星系統交會時，首度觀測到了火山活動。 「旅行者號」在501公里（311英里）長的黑色熔岩流北端發現了一束64公里（40英里）高、177公里（110英里）寬，主要由二氧化硫構成的火山塵柱[3][4]。

迄今為止，「旅行者1號」所攜帶的廣角相機在探測器最接近木衛一之前，獲得了最高空間解像度為每像素2公里的該火山區圖像[5]。這些圖像顯示了一道北端呈倒V形的熔岩流，從它周邊黑色的噴流沉積環以及向南的分叉揭示，該熔岩流可能與噴流(流束)源有關[5]。雙瓣狀的噴流沉積分佈可能是產靈火山噴發的結果，在「旅行者1號」交會期間，該熔岩流場存在有二處岩漿源和兩束噴流[6]。這是兩艘「旅行者號」探測器在木衛一上觀測到的最微弱的噴流，最初被命名為「噴流 8」，但在1979年，國際天文學聯合會以日本火神火產靈神之名正式命名了它[7]，伽利略任務開始後不久，那條與噴發柱（噴流）有關聯的熔岩流被命名為「產靈熔岩流」[8]。

伽利略號探測器的觀測

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上世紀90年代末，伽利略號探測器和地面天文學家在產靈火山觀測到多次火山活動，但它並非是一個持續的熱點[9]。「伽利略號」上的相機在1999年7/8月和2001年8月的「伽利略」擴展任務期間，觀察到一束源自產靈熔岩流的火山噴流[1]。1997年9月「伽利略號」相機也觀察到了一種噴流沉積形式，每一種的火山噴流都形成於產靈熔岩流的不同部分，進一步的證據表明，像產靈火山所噴發的塵埃噴流，是由向前推移的熔岩流鋒氣化了地表二氧化硫霜所致，而非從主要的火山口所噴發[10]。1998年8月，地面天文學家在產靈火山短暫觀測到了一次高溫噴發，證實了產靈熔岩流鐵鎂質矽酸鹽到超基性岩的成分[11]。

新視野號探測器的觀測

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太空探測器最後一次對產靈火山的觀測是在2007年2月28日的新視野號與木星系統交會時。在這次交會中，沿產靈熔岩流觀察到兩股噴流，其中一股出現在熔岩流的北端，這裏被認為是該熔岩流的主源口；第二股是在細長的熔岩流場中部附近觀察到[2]。這兩股噴流分別高70公里和80公里，「新視野號」在產靈火山也觀測到了一條長240公里的新熔岩流，形成於1999年「伽利略號探測器」對產靈熔岩流最後一次觀測和2007年「新地平線號」飛越之間[2]。這是自1979年在木衛一上發現地外火山活動來，在太陽系中觀測到的最大新熔岩流[12]。所觀測到的這兩股噴流分別來自該條新熔岩流的南北兩端，兩股火山噴流產生的沉降物在新熔岩流周圍形成了一層雙瓣狀的黑色沉積物層，類似於「旅行者號」交會時所看到的沉積物。 「新視野號」的圖像也突出了這樣一個事實，即早先500公里長的熔岩流的能見度隨觀測相位角的變化而變化。相位角是觀察者、木衛一和太陽之間的角度。木衛一在接近0°的低相位角時呈「滿月」狀；在接近90°的中等相位角時呈「半滿」狀，在接近180°的高相位角時則為「新月」狀[2]。這可能是由於覆蓋在現已冷卻的熔岩流上方的二氧化硫霜使其變得模糊，但該沉積物的厚度尚不足完全掩蓋熔岩流本身[2]。「旅行者號」和「伽利略號」探測器也都觀察到了類似的相位角效應，儘管這僅限於較長的可見光波段[13]。

圖集

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  • 1999年7月2日「伽利略號探測器」拍攝的產靈噴流偽色圖。
    1999年7月2日「伽利略號探測器」拍攝的產靈噴流偽色圖。
  • 1999年8月14日，「伽利略號探測器」拍攝的產靈火山噴流低解像度圖像。
    1999年8月14日，「伽利略號探測器」拍攝的產靈火山噴流低解像度圖像。
  • 1990年代末「伽利略」任務期間在產靈火山觀測到的地表變化。1997年9月（圖2）和1999年8月看到的噴流沉積物 (圖 4)。1997年6月（圖1）和1998年5月（圖3）沒有噴流沉降物。
    1990年代末「伽利略」任務期間在產靈火山觀測到的地表變化。1997年9月（圖2）和1999年8月看到的噴流沉積物 (圖 4)。1997年6月（圖1）和1998年5月（圖3）沒有噴流沉降物。
  • 1997年「伽利略號」（B）和2007年「新視野號」（C和D）之間，顯示了產靈火山的表面變化，其中「新視野號」的照片更可以看出一處圍繞240公里長的新熔岩流呈雙瓣狀分佈的噴流沉積層。
    1997年「伽利略號」（B）和2007年「新視野號」（C和D）之間，顯示了產靈火山的表面變化，其中「新視野號」的照片更可以看出一處圍繞240公里長的新熔岩流呈雙瓣狀分佈的噴流沉積層。

參見

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參考文獻

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  1. ^ 1.0 1.1 Geissler, P. E.; M. T. McMillan. Galileo observations of volcanic plumes on Io. Icarus. 2008, 197 (2): 505–18 [2020-10-17]. Bibcode:2008Icar..197..505G. doi:10.1016/j.icarus.2008.05.005. （原始內容存檔於2020-12-05）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Spencer, J. R.; et al. Io Volcanism Seen by New Horizons: A Major Eruption of the Tvashtar Volcano. Science. 2007, 318 (5848): 240–43. Bibcode:2007Sci...318..240S. PMID 17932290. S2CID 36446567. doi:10.1126/science.1147621. 
  3. ^ Davies, Ashley. Io, 1610-1979. Volcanism on Io: A Comparison with Earth. Cambridge University Press. 2007: 7–26. ISBN 978-0-521-85003-2. 
  4. ^ Strom, R. G.; et al. Volcanic eruption plumes on Io. Nature. 1979, 280 (5725): 733–736. Bibcode:1979Natur.280..733S. S2CID 8798702. doi:10.1038/280733a0. 
  5. ^ 5.0 5.1 Perry, Jason. Taking another look at Voyager 1 images of Io. The Gish Bar Times. March 9, 2009 [2010-01-30]. （原始內容存檔於2019-09-12）. 
  6. ^ Perry, Jason. 30th Anniversary of the Discovery of Volcanism on Io. The Gish Bar Times. March 8, 2009 [2010-01-30]. （原始內容存檔於2019-09-12）. 
  7. ^ 引用錯誤：沒有為名為GPNMasubi的參考文獻提供內容
  8. ^ "Masubi Fluctus". Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology Research Program.
  9. ^ Lopes, R. M. C.; et al. Io in the near infrared: Near-Infrared Mapping Spectrometer (NIMS) results from the Galileo flybys in 1999 and 2000. Journal of Geophysical Research. 2001, 106 (E12): 33,053–33,078. Bibcode:2001JGR...10633053L. doi:10.1029/2000JE001463. 
  10. ^ Phillips, Cynthia. Migrating Volcanic Plumes on Io. Planetary Image Research Laboratory. October 7, 1999 [2010-01-30]. （原始內容存檔於2012-12-12）. 
  11. ^ Geissler, Paul. Volcanic Activity on Io During the Galileo Era. Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2003, 31 (31): 175–211. Bibcode:2003AREPS..31..175G. doi:10.1146/annurev.earth.31.100901.145428. 
  12. ^ Changes on Io. New Horizons: NASA's Pluto-Kuiper Belt Mission. October 9, 2007 [2010-01-30]. （原始內容存檔於November 13, 2014）. 
  13. ^ Simonelli, D. P.; et al. Regolith Variations on Io: Implications for bolometric albedos. Journal of Geophysical Research. 2001, 106 (E12): 33,241–33,252. Bibcode:2001JGR...10633241S. doi:10.1029/2000JE001350. 
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