木卫三盖尼米德(Ganymede)与众不同,不仅是全太阳系最大卫星、可能潜在庞大冰下海洋,还具备独一无二特征──在太阳系数百颗卫星中,它是唯一自带内部磁场的卫星。
一般情况下,天体自生磁场需内部存在正流动的导电液体金属核心,多数卫星内部早已冷却凝固,因此过去理论认为木卫三内部有个已成型但分化中的金属核心,通过铁雪对流(ironsnowconvection)运动维持内部磁场,即核心上层已结晶的铁像雪片一样往下掉,带动液体核心流动。
问题在于根据能量来源与冷却时间估算,多数天体核心分化过程与活跃期应在太阳系形成后1~2亿年内结束,如今太阳系形成已过去46亿年,为什么木卫三还这么“有活力”?
近日一项新模型提出完全不同观点:木卫三外观看起来已成熟,但内部金属核心根本还没成型,到现在还在持续缓慢形成当中,也是它至今仍产生磁场的关键来源。
研究解释,木卫三诞生后并未热到立刻形成核心,而是随时间推移靠放射性元素衰变、引力、木星潮汐力加热,内部才开始慢慢变暖,在这道缓慢过程,熔点较低的铁合金(Fe-FeS)开始融化下沉积累成核心,同时为木卫三磁场提供数十亿年源源不绝的动力。
也就是说,木卫三可能是个“大器晚成”的星球。
新模型不仅解释木卫三拥有磁场原因,也解释它的邻居木卫二、木卫四为何不具磁场:木卫二内部演化过程比盖尼米德“更热、更剧烈”,导致核心分化迅速形成,通过搅拌产生的发电机机制早已消失;木卫四则是太冷了,根本无法启动核心形成过程。

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