一颗可能成为行星的卫星：令人费解的木卫三

木卫三是木星的一颗天然卫星，大多数参数的描述都可以用“最多”、“唯一”等词开头。而且，也许，如果没有这颗气态巨行星，那么木卫三将围绕太阳旋转，成为一颗独立的行星，甚至不是一颗矮行星。他拥有为此所需的一切。

不是卫星

作为一颗卫星，木卫三确实非常巨大——直径约为 5,150 公里（它比水星大，比火星稍小）。太阳系中没有更大的卫星。它绕木星运行一周需要 7 天 3 小时，距离刚刚超过 100 万公里。有趣的是，卫星上的一年只持续一周。

木卫三的结构比经典卫星复杂得多。它的结构中有一层活跃的铁水，因此它产生自己的磁层。顺便说一句，甚至不是所有行星都有它（只有水星、地球、土星、木星）。1996年，当美国宇航局的伽利略号航天器记录到卫星发出的呼啸声和静电声时，科学家们意识到这颗气态巨行星的第三颗卫星也有这种声音。

最有可能的是，它的液体层隐藏在400至1300公里深处的硅酸盐地幔之下，然后有一个像地球一样的固体铁核。卫星内部富含铁和镍，因为磁场是由于具有高导电性的液态铁的对流过程而出现的。

最小转动惯量

与地球磁场一样，木卫三的磁层由带电粒子组成，形成一种屏蔽，保护卫星免受太空辐射（包括木星本身的辐射）的影响。所以极光经常出现在月球的南北两极。伽利略号宇宙飞船的等离子波光谱仪和哈勃望远镜的光谱仪相继在木卫三的紫外线图像中记录了由带电气体形成的极光带。

木卫三内部的深刻分化体现在它在太阳系所有天体中具有最低的转动惯量。从表面到中心，物质的结构迅速变得致密。地壳厚约100公里，由普通冰和奇异冰组成，其晶格结构更致密，原则上只在高压下存在。此外，在500公里深处还有一片充满亚硫酸镁的液态水海洋。

它的底部是由同样奇异的冰制成的，只是经过了更高程度的改造，密度更高，即使在 800 度以上的温度下也能不断移动且不融化。卫星上的水与太阳系中所有其他天体的海洋中的水一样多。木卫三质量的一半是金属硅酸盐核心，它发出的热量通过羽流穿过冰冷的地幔进入海洋。加热的物质简单地漂浮起来，形成巨大的气泡。

垂直针

有趣的是，木卫三曾经像我们系统内的其他天体一样，被潮汐力、引力收缩和放射性衰变加热。现在月亮正在逐渐变冷。其深处的冰会以一种奇怪的方式变成水，反之亦然。因此，木卫三的尺寸要么缩小，要么增加约 150 公里。

由于卫星内部的压力和温度都随着深度的增加而增加，因此晶格中的水分子开始更紧凑地重新排列成奇异的冰。然而，在更接近核心的地方，冰会融化，物质会再次膨胀。这会产生垂直的水流，其中的冰呈数十公里长的垂直针状。

这些相变不仅压缩和拉伸地壳，还引发了另一个过程。奇异的冰从各种裂缝中流出，变成体积更大的普通冰。反过来，它又在大量新的倾泻下下沉，并变成奇异的冰。所以木卫三的表面都是因此而起皱的。巨大的冰层混合在一起，使表面弯曲。结果是平行的深沟和高山脊。

冰下的生活

木卫三的冰具有复杂的溶解气体成分。首先，这些是甲烷、氨、二氧化硫和二氧化碳。也许过去它们构成了大气层，但现在它们已经从地壳中融化了。冰中嵌入的托林表明甲烷和氨的分解。卫星表面到处都残留着二氧化碳，上面覆盖着霜。

由于岩石物质与木卫三内部结构中的盐水相互作用，假设卫星上可能存在原始生命形式。但仅限于阳光无法穿透的地方，即厚厚的冰层下面。这些假设的生物体必须有另一种能量来源，就像地球的深海居民一样。毕竟卫星冰下海洋的压力比马里亚纳海沟底部的压力高出好几倍。