木衛(wèi)四于1610年為伽利略伽利萊首次發(fā)現(xiàn)。木衛(wèi)四是太陽系中的第三大衛(wèi)星和繼木衛(wèi)三之后的木星第二大衛(wèi)星。木衛(wèi)四的直徑為水星直徑的99%，但是質(zhì)量只有它的三分之一。在四顆伽利略衛(wèi)星中，其軌道距離木星最遠(yuǎn)，約為188萬公里。木衛(wèi)四并不像內(nèi)層的三顆伽利略衛(wèi)星木衛(wèi)
一、木衛(wèi)二和木衛(wèi)三那般處于軌道共振狀態(tài)，所以其上并不存在明顯的潮汐熱效應(yīng)。木衛(wèi)四屬同步自轉(zhuǎn)衛(wèi)星，永遠(yuǎn)以同一面朝向木星。由于軌道較遠(yuǎn)，較之內(nèi)層的衛(wèi)星，木衛(wèi)四表面受到木星磁場的影響較小。木衛(wèi)四表面曾經(jīng)遭受過猛烈撞擊，其地質(zhì)年齡十分古老。由于木衛(wèi)四上沒有任何板塊運(yùn)動(dòng)、地震或火山噴發(fā)等地質(zhì)活動(dòng)存在的證據(jù)，故天文學(xué)家認(rèn)為其地質(zhì)特征主要是隕石撞擊所造成的。
木衛(wèi)四主要的地質(zhì)特征包括多環(huán)結(jié)構(gòu)、各種形態(tài)的撞擊坑、撞擊坑鏈、懸崖、山脊與沉積地形。在天文學(xué)家仔細(xì)考察后，發(fā)現(xiàn)該衛(wèi)星表面地形多變，包括位于抬升地形頂部、面積較小且明亮的冰體沉積物及環(huán)繞其四周、邊緣較平緩的地區(qū)(由較黑暗的物質(zhì)來構(gòu)成)。天文學(xué)家認(rèn)為這種地形是小型地質(zhì)構(gòu)造升華所導(dǎo)致的，小型撞擊坑普遍消失，許多疙瘩地形是遺留下來的痕跡，該地形的確切年齡還未確定。木衛(wèi)四上存在一層非常稀薄的大氣，主要由二氧化碳構(gòu)成，成分可能還包括氧氣，此外木衛(wèi)四還有一個(gè)活動(dòng)劇烈的電離層?？茖W(xué)家們認(rèn)為木衛(wèi)四是因木星四周氣體和塵埃圓盤的吸積作用而緩慢形成的。
由于木衛(wèi)四形成過程緩慢且缺乏潮汐熱效應(yīng)，所以內(nèi)部結(jié)構(gòu)并未經(jīng)歷快速的分化。木衛(wèi)四內(nèi)部的熱對(duì)流在形成后不久就已經(jīng)開始，這種對(duì)流導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)的部分分化，位于地表100至150千米深處的地下海洋與一個(gè)個(gè)比較小的巖質(zhì)內(nèi)核可能因此形成。就如同木衛(wèi)二和木衛(wèi)三一樣，也有人認(rèn)為在木衛(wèi)四表面之下的咸水海洋中可能存在著外星生命。但是較之木衛(wèi)二和木衛(wèi)三來說，木衛(wèi)四上的環(huán)境顯得相對(duì)惡劣，主要是因?yàn)?缺乏可接觸的巖石物質(zhì)、來自星體內(nèi)核的熱通量較低?？茖W(xué)家特倫斯約翰森這樣論述木衛(wèi)四和其他伽利略衛(wèi)星上生命存在可能性的問題是: 構(gòu)成生命的基本材料--我們稱之為前生命時(shí)期物質(zhì)--在許多太陽系天體，如彗星、小行星和冰衛(wèi)星中含量都十分豐富。
生物學(xué)家相信液態(tài)水和熱量是支撐生命必不可少的，所以能夠在另一個(gè)天體上發(fā)現(xiàn)液態(tài)水是十分令人振奮的。
但是，對(duì)于木衛(wèi)四來說，至少在目前階段，熱量是一個(gè)大問題，它上頭的海洋主要依靠放射性元素衰變加熱，而離木星相對(duì)較近的木衛(wèi)二則能夠依靠引力潮汐產(chǎn)生更多的熱量。 西班牙科學(xué)家在26日出版的英國《自然》雜志上為木衛(wèi)四內(nèi)部的海洋提供了一個(gè)新的解釋。其計(jì)算表明，木衛(wèi)四的溫度和壓力條件使得其表面的冰層傳熱性較差，阻止了內(nèi)部熱能散失，保溫效果比人們以前認(rèn)為的更好。根據(jù)計(jì)算，木衛(wèi)四地表以下150公里深處可能存在一個(gè)深20公里的巨大海洋。木星的另兩顆大衛(wèi)星木衛(wèi)二和木衛(wèi)三也可能因?yàn)轭愃圃蚨鴵碛械叵潞Ｑ蟆?/p>
木衛(wèi)四是木星的第二大衛(wèi)星，直徑4800公里。1998年，伽利略號(hào)探測器發(fā)回的數(shù)據(jù)顯示，木衛(wèi)四的磁場隨著木星的轉(zhuǎn)動(dòng)而波動(dòng)不定。對(duì)這種情況的最可能解釋是木衛(wèi)四地表下有一個(gè)含鹽的大海洋。含鹽的水能導(dǎo)電，引起木衛(wèi)四的磁場和木星的磁場相互作用而產(chǎn)生這種波動(dòng)。西班牙科學(xué)家的新成果為上述猜想提供了進(jìn)一步支持。
2003年，美國航空航天局針對(duì)人類未來對(duì)外太陽系的探索進(jìn)行一項(xiàng)被稱為人類外行星探索的概念型研究。在詳細(xì)審議中將目標(biāo)定位木衛(wèi)四?？茖W(xué)家們認(rèn)為有可能在木衛(wèi)四表面建立一個(gè)基地，從而為太陽系更深空間的探索提供燃料支持。在木衛(wèi)四上建立基地的好處在于它的較低輻射和地質(zhì)上的穩(wěn)定性。同時(shí)它還能為進(jìn)一步探索木衛(wèi)二提供便利支持，也是在木星系中設(shè)置前往更遠(yuǎn)的外太陽系空間飛船的維修站的理想地點(diǎn)--在離開木衛(wèi)四之后，飛船可以通過近距離飛掠木星獲得重力助推。
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