第230章 掩蚀

    华枫知道任何事都要脚踏实地一步一个脚印的前行才能走出一片坚实的未来，直到今日，人类的活动半径已经可以在太阳系内随意航行，但距离达到星系外的航行还是有些距离。

    1979年初，美国加利福尼亚理工学院的杰威特和丹尼尔森根据“旅行者”2号探测结果宣布现木星的一个新卫星，即木卫十四。

    198o年，又有人宣布现木卫十五和十六，但尚待证实。

    木卫一附近之所以有氢云、钠云，是因为原子从卫星的弱引力场中逃逸，飘散到周围空间，但又被木星的巨大引力场束缚住。原子云就展布在“木星空间”，集中在源地木卫一附近。至于电离层，则是由太阳紫外线电离木卫一的外层大气中的原子造成的。

    1979年3月，“旅行者”1号空间探测器现木卫一的表面比较平坦，不像一般天体那样有众多的环形山。这个空间探测器还在木卫一上现了至少有六座活火山，以每小时1,6oo公里的度喷着气体和固体物质，喷出物高度可达45o公里。火山活动区的直径有的达2oo公里，火山喷的强度比地球上大得多。

    此外，木卫一还有一个红色的极冠；当木卫一从木星影锥中钻出来时，有长达15分钟的亮度增强。射电天文学家还观测到木星射电噪暴的强度同木卫一在轨道上的位置有密切联系。

    “旅行者”1号现木卫二是一个明亮的球体，表面夹杂着一些宽阔的黑色条纹和淡黄色暗区。这表明木卫二被冰覆盖着，冰层底下可能是岩石；黑色条纹可能是它表面的裂缝。“旅行者”1号在木卫三表面现了十分明显的山脊和峡谷的标志，这说明木卫三表面存在断层。

    “旅行者”1号拍摄的照片还表明,木卫四上有一些由同心环围绕的大盆地，地势起伏不大。同心环盆地放射出奇特的亮光，表明木卫四表面有冰层。此外还现木卫四上的环形山比木卫三的多，说明木卫四的地质年龄比木卫三大。

    2o18年7月17日，美国研究人员说，他们新现了12颗木星卫星，使已知木卫总数增加到79颗。新现的卫星中，有1颗有同其他卫星正面碰撞的风险。

    人们认为木星的规则卫星形成于环行星盘——类似于原行星盘的气体及固体碎片环。这些物质可能是一颗在木星历史早期形成的、质量与伽利略卫星相约的卫星的残余物。

    模拟显示，环行星盘在任何时候都有着相对低的质量，每隔一段时间，从太阳星云捕捉来的木星质量的一小部分就会经过环行星盘。然而，现有的卫星只需要木星质量百分之二的环行星盘质量便可解释。

    这表示在木星的早期历史中，可能经过了几代与伽利略卫星质量相约的卫星。每一代卫星都因为环行星盘的阻力而渐渐堕入木星，而从捕捉来的太阳星云碎片则再形成新一代的卫星。

    当今天这一代（可能为第五代）形成的时候，环行星盘已经稀薄到不能对卫星的轨道造成很大的影响。现在的伽利略卫星仍然受到影响，并正在靠近木星。只有木卫一、木卫二和木卫三受到轨道共振的保护。而木卫三较大的质量表示它会比木卫一和木卫二更快靠近木星。

    人们认为，外圈的不规则卫星是被捕获的路过的小行星。那时原卫星环的质量仍然足够吸收小行星的动力并使其进入轨道。当中许多被突然的减撕裂，有的之后被其他卫星撞散，从而形成今天我们见到的各个族群。

    木星卫星的物理和轨道特性差异颇大。四颗伽利略卫星直径过3ooo公里，而木卫三甚至是太阳系中除了太阳和八大行星以外最大的天体。其余卫星直径都低于25o公里，最小的只仅仅过5公里。就算是伽利略卫星中最小的木卫二，也足足有其他卫星（不包括伽利略卫星）加起来的5ooo倍。

    轨道形状的变化也极大：从近正圆到高离心率不等。另外，有的轨道方向和木星的自转方向相反（逆行）。公转周期也介乎7个小时（比木星自转周期还短）到长达3年左右。

    161o年，木星的伽利略卫星现后不久便由西门·马里乌斯命名为艾奥（木卫一）、欧罗巴（木卫二）、加尼未（木卫三）和卡利斯托（木卫四）。

    2o世纪之前，这些名称并不受欢迎，取而代之的为“木卫一”、“木卫二”，或“木星的第一颗卫星”等诸如此类的称号。这些名称要到2o世纪才被广泛使用，而其余新现的卫星则仍待命名，并称以其罗马数字编号V（5）至xII（12）。

    1892年现的木卫五，被法国天文学家佛林马利安度称为阿曼尔提亚，非官方，但很流行。

    197o年代，天文文学都直接使用卫星的罗马数字编号。

    1975年，国际天文联合会（Iau）为木卫五至十三起名，并为日后现的卫星提供正式的命名程序。规则是：新现卫星的名称须为神祇朱庇特（宙斯）的爱人和喜欢的人。

    2oo4年，命名规则扩大到以上人物的后代。木卫三十四之后的卫星都以朱庇特或宙斯的女儿命名。

    有些小行星和木星卫星有相同的名称：小行星9、小行星38、小行星52、小行星85、小行星113和小行星239。国际天文联合会将两颗小行星（小行星1o36和小行星2o4）永久改名以避免冲突。

    其实木卫三是中国战国时代的天文学家甘德现的，他著有《岁星经》和《天文星占》两书，可惜均已失传。唐朝天文学家瞿昙悉达编著的《开元占经》第二十三卷中有这样的记载“甘氏曰：单阏之岁，摄提格在卯，岁星在子，与须女、虚、危晨出夕入，其状甚大有光，若有小赤星附于其侧，是谓同盟”。

    甘德早在公元前346年现了木卫三，比伽利略早了将近2ooo年。

    木星的13个卫星分成三群。其中最靠近木星的一群──木卫五和四个伽利略卫星的轨道偏心率都非常小（≦o.o1）﹐轨道面和木星赤道面的交角也都很小（≦o5）﹐就是说﹐它们都在木星的赤道面上沿圆形轨道运动﹐这些卫星的轨道面与木星的轨道面的交角大约为2°～4°﹐顺行﹐是规则卫星。

    其余的卫星都是不规则卫星﹐但又可分为两群。离木星稍远的一群卫星──木卫十三﹑木卫六﹑木卫十﹑木卫七的轨道面和赤道面的交角为24°～29°﹐顺行﹐轨道偏心率为o.13～o.21。离木星最远的一群──木卫十二﹑木卫十一﹑木卫八﹑木卫九的轨道偏心率相当大（o.17～o.38）﹐它们的轨道面与木星赤道面的交角为145°～164°﹐它们都是逆行卫星。有人认为它们可能是被木星俘获的小行星。

    木星的卫星在运行中会生下列现象﹕木星在太阳照射下﹐背太阳方向有一影锥﹐当木星卫星进入影锥时﹐卫星无法反射太阳光﹐变得不可见了﹐称为木卫蚀。当木星的卫星进入木星圆面的后面﹐我们从地球上观测木星卫星的视线便被木星挡住﹐称为木卫掩。

    木星的卫星通过木星圆面的前面﹐从地球看去在木星视圆面上投下一个圆形斑点﹐称为木卫凌木。当木星某一卫星的影子投在木星视圆面上而它本身又不在木星视圆面上时﹐称为木卫影凌木。从地球上看去﹐当木星的一个卫星挡住另一个时﹐称为木卫互掩﹔当一个木卫进入另一木卫的影锥时﹐称为木卫互蚀。

    木星的4颗较大卫星，即伽利略卫星，从内向外排列依次为木卫一（Io）、木卫二（eu

    opa）、木卫三（ga

    ymede）、木卫四（ca11isto），它们与木星一起组成了一个小型的“太阳系”。伽利略卫星环绕木星的运动一直受到天文学家的关注。人们通过不断的观测可以改进这些卫星的轨道模型，从而对木星及其周围的空间环境的深入探测提供必要的支持。最近的几年间木星和它的卫星将生多次互掩互食现象。

    当地球和伽利略卫星处于同一个轨道面时，互掩现象可能生；类似地，当太阳和伽利略卫星在同一轨道面时，互食现象可能生。对于伽利略卫星，这种互掩互食现象每6年生一次，土星卫星每15年生一次，天王卫星则每42年才可能生一次互掩互食现象。

    在卫星的互掩互食过程中，两个相关天体的测光结果显示出被掩食的天体的光流量会下降，如图（以cnetbsp;gecoup1eddevice，电荷耦合器件）观测为例）所示。光流量可分为三部分，即天光背景及当前的da

    k（暗场）值，掩食星光流量和被掩食星光流量变化值。

    在对观测的处理、分析中，我们是以掩食星为参考星来测定被掩食星的光流量变化的。图中的a点即掩食现象的开始时刻，此时被掩食星因受掩食星的遮挡光流量开始下降，B点为中间时刻，此时被掩食星受掩食星的遮挡程度达到最大，光流量最小，而c点为结束时刻，此时，卫星的掩食天象结束，被掩食星光流量值恢复到掩食开始前的值。

    教室里巨大的屏幕全息投影出各个天体运行的轨迹。华枫和云梦，白凤，以及大多数人都觉得自己仿佛来到了横亘天宇的外太空。

    真是奇妙的感觉！华枫忍不住想。