科学家们对木星卫星是如何形成的有了新的理论

自伽利略时代以来，科学就知道木星有四颗卫星。这些卫星包括木卫一、木卫二、木卫三和卡利斯托。四个卫星中的每一个都与另一个明显不同。有趣的是，所有卫星在地球半径的四分之一左右都具有相似的大小。

尽管它们的大小相似，但每颗卫星都大不相同，木卫一有显着的火山活动，木卫二被冰覆盖，木卫三有磁场，卡利斯托被古老的陨石坑覆盖。也许木星最有趣的卫星是木卫二，它被认为是太阳系中地球以外生命最有可能存在的地方之一。科学家们一直想知道木星卫星是如何形成的，加州理工学院的研究人员有了新的理论。

科学家们使用了分析计算和大规模计算机模拟。他们认为，在太阳生命的最初几百万年里，它被一个由气体和尘埃组成的原行星盘所包围。木星从圆盘中合并，并被它的人造卫星材料圆盘包围，称为绕木星圆盘。该圆盘由原行星盘供给，原行星盘将物质输送到木星的两极，然后沿着赤道面流出到行星的引力影响范围内。

加州理工学院研究人员的新模型结合了环绕木星盘中尘埃和气体之间相互作用的物理学。研究人员能够证明，对于特定尺寸范围的冰尘颗粒，携带它们的夹带力与向外流动的气体完美地相互抵消。这使得圆盘就像一个巨大的灰尘陷阱，使圆盘富含冰尘颗粒，每个颗粒的大小约为 1 毫米。最终，尘埃环变得如此巨大，以至于它在它的重量下坍塌，形成了数千个“星子”，它们是直径约 100 公里的冰冷小行星状物体。

几千年来，这些天体一次一个地在卫星中聚结。该模型预测艾欧是第一个形成的，它的引力影响在行星周围的气体物质盘中引发波。月亮向木星迁移，直到它到达当前轨道附近的圆盘内边缘。这个过程再次开始，最终导致了木卫二和木卫三的创建。三颗卫星被锁定在所谓的拉普拉斯共振中，这是卫星轨道最著名的特征之一。太阳的辐射最终吹走了圆盘中剩余的气体。剩余的小卫星形成了卡利斯托，但它没有气体推动向行星迁移，使其与其他卫星失去共振。