木星卫星木卫一有壮观的沙丘 科学家研究木卫一沙丘是如何形成的

罗格斯大学的研究表明，沙丘可以在不同的天体表面形成新的方式。

长期以来，科学家们一直在思考木星最里面的卫星木卫一是如何拥有像《沙丘》这样的电影中所看到的那样壮丽的蜿蜒山脊。

现在，罗格斯大学的一项研究提出了一个新的解释，即沙丘是如何形成的，即使在像木卫一这样冰冷和翻腾的表面上也是如此。

该研究于 2022 年 4 月 19 日发表在《自然通讯》杂志上，基于对控制谷物运动的物理过程的研究以及对NASA伽利略号航天器 14 年任务的图像的分析，这使得创造木星卫星的第一张详细地图。

这项新研究有望扩大我们对这些类行星世界地质特征的科学认识。

“我们的研究表明木卫一可能是一个新的‘沙丘世界’，”第一作者、罗格斯大学地球与行星科学系博士后研究员乔治麦克唐纳说。

“我们已经提出并进行了定量测试，一种沙粒可以移动的机制，反过来沙丘可能会在那里形成。

目前的科学理解表明，沙丘本质上是被风堆积起来的山丘或沙脊。

之前对木卫一研究的科学家们虽然将其表面描述为包含一些类似沙丘的特征，但得出的结论是，这些山脊不可能是沙丘，因为由于卫星的低密度大气，木卫一上的风力很弱。

“这项工作告诉我们，发现沙丘的环境比地球部分地区或影视剧《沙丘》中虚构的 Arrakis 星球上经典的、无尽的沙漠景观要多样化得多，”麦克唐纳说。

伽利略任务从 1989 年持续到 2003 年，记录了如此多的科学第一，以至于研究人员至今仍在研究它收集的数据。

从数据中收集到的主要见解之一是木卫一上的高度火山活动——以至于它的火山反复迅速地重新出现在这个小世界上。

艾奥的表面是黑色凝固熔岩流和沙子、流动的“喷涌”熔岩流和二氧化硫“雪”的混合物。

科学家们使用数学方程来模拟单个玄武岩或霜粒上的力并计算其路径。

当熔岩流入月球表面下方的二氧化硫时，它的排气口“密集且移动速度足够快，足以移动木卫一上的颗粒，并可能形成沙丘等大型特征，”麦克唐纳说。

一旦研究人员设计出一种可以形成沙丘的机制，他们就会查看伽利略号宇宙飞船拍摄的木卫一表面照片以获得更多证据。

他们观察到的波峰间距和高宽比与地球和其他行星上看到的沙丘趋势一致。

“这样的工作确实让我们了解宇宙是如何运作的，”地球与行星科学系的合著者兼助理教授 Lujendra Ojha 说。

“最后，在行星科学中，这就是我们正在努力做的事情。