木星衛星比它們應有的溫度高可能是彼此之間互相加熱引發

木星的衛星距太陽約七億七千八百萬公里，但是它們的實際溫度比理論上的溫度高。人們曾經認為這種額外的溫度大部分是由木星本身提供，但是現在有一個新的假設，就是衛星彼此之間互相加熱。

木星並不是為它周圍的衛星提供熱力，但是由於它巨大的質量，在推拉衛星的過程中摩擦產生熱量。這種效應稱為潮汐加熱（tidal heating）。

一項最新研究，利用電腦模擬木星衛星之間互相牽引，發現它們彼此之間的引力相互作用足以引起比木星更多的潮汐加熱。

美國太空總署噴射推進實驗室的行星科學家哈米甚·海尹（Hamish Hay）指： 令人驚奇的是，因為木衛比木星小得多，不會期望它們能夠產生如此大的潮汐反應。

希望這項新發現將幫助天文學家更多了解整個木星衛星系統的演化。到目前為止，我們知道木星至少有79顆衛星。木衛一（Io）、木衛二（Europa）木衛三（Ganymede）和木衛四（Callisto）是最大的四顆衛星。

天文學家認為，這四顆大衛星足夠產生潮汐加熱效應，可以將藏在它們表面之下的液態水溶化，而木衛一的溫度足以形成四百多個活火山。因此很明顯，有一機制阻止這些衛星在冰冷的太空凍結。

潮汐加熱通過潮汐共振起作用，這些衛星基本上以某些頻率振動，並且這種現像在所有水域（包括地球上的水域）中都會發生。

海尹指出，共振造成更多的負載加熱，如果推動任何對像或系統，它將以固有的頻率擺動。如果繼續以正確的頻率推動系統，則這些振盪會變得越來越大，就像在推動揮桿一樣。在正確的時間推動揮桿，它會變得更高，但會導致時序錯誤，鞦韆式的擺動受到抑制。

研究人員在計算這些自然頻率時發現，只有木星的潮汐共振就足夠為這些衛星形成地下海洋的事實不符。只有加上來自衛星本身的引力，潮汐力才能與當前木衛地下海洋的估計相匹配。研究小組認為，整體潮汐加熱可能足以融化衛星內部的冰和岩石。

這樣的模型總是會有一些明智的猜測，例如：在這種情況下，潮汐共振的穩定性如何？研究人員表示，他們已經為進一步探索這個現象奠定了良好的基礎，並且相同的方法可以幫助識別太空中更遙遠，可能存在的海洋世界。

美國亞利桑那大學的行星科學家安東尼·特林（Antony Trinh）表示： 最終，我們希望了解所有這些熱量的來源，因為它們對整個太陽系及其它恆星系統的演化和宜居性都有影響。

【圖：美國太空總署；文節譯自亞利桑那大學2020年9月10日新聞公佈】研究全文刊登在2020年7月19日出版的《地球物理研究快報》