围绕在宙斯身边的女神，到底长什么样，揭开木卫四神秘的面纱
【菜科解读】
图解:木卫四。
©基于NASA图像
木卫四（Callisto）是伽利略所发现的木星卫星之一。
木卫四是除木卫三和土卫六之外，太阳系中第三大卫星。
它也是木星轨道上的第二大卫星。
木卫四与水星的大小差不多。
木卫四每17个地球日绕木星一圈。
这颗卫星被潮汐力锁定。
意味着它每绕木星一圈就自转一次，这与地球的月亮类似。
因此，木卫四的一个天或者说自转的周期等于其公转周期，即16.69个地球日。
图解: 木卫四（左下角）、木星和木卫二（位于木星大红斑的左下方）。
木卫四是伽利略发现的伽利略卫星中最远的一个。
与其他伽利略卫星不同，木卫四没有像木卫一、木卫二和木卫三那样陷入轨道共振。
这意味着它不受其他伽利略卫星的潮汐力的影响。
其核心并没有被木星和木星其他卫星之间的引力拉锯所加热。
1.木卫四的历史
木卫四于1610年被发现。
它的名称来自一位女神的宁芙侍女，她获得了宙斯的宠幸。
而嫉妒的赫拉把她变成了一只大熊。
宙斯，也叫做朱庇特，将她升入天界，成为大熊星座。
她与宙斯的儿子则成为了小熊星座。
图解: 宙斯雕像，1680年，士麦拿
木卫四可能是在木星轨道的岩石环中经历数百万年时间所形成，这是围绕太阳的岩石碎片聚合形成带内行星过程的缩影。
这个理论得到了数个环形山及其年龄的验证，其中一些环形山年龄接近40亿年。
2.木卫四的地理特征
据估计，木卫四大约有40亿年的历史，几乎与太阳系一样古老。
木卫四上没有任何地质活动。
与木卫一不同，它不存在也可能永远不会存在火山活动。
木卫四不像木卫二与木卫三一样拥有地下海洋。
它也没有像土卫六般明显的大气候来抵御陨石坑。
它的大气层只是由一层薄薄的二氧化碳组成。
图解:木卫四上最大的撞击坑称为瓦尔哈拉多环结构（2500英里）。
©NASA图片
过去的40亿年中，在被木星引力所捕捉的小行星不停轰击下，加之又不受风化作用的影响，使得木卫四成为太阳系中陨石坑最多的卫星。
图解: 木卫四上的撞击坑平原。
卫星上最大的撞击坑称为Valhalla。
它大约2,500英里至4,000公里宽。
Asgard大约1,000英里至1,600公里宽。
这两个陨石坑都以北欧神话中的人物命名。
Gipul 撞击坑链是一系列呈直线分布的陨石坑。
这些陨石坑可能是因为一个大型天体被木星引力撕裂，同时又被另一个木星卫星所吸引，从而在撞击木卫四上形成的。
图解: 图中的淡蓝色曲线为阿斯嘉特撞击坑，黑暗陨石坑平原则为红色曲线。
根据近红外光谱仪探测结果，显示阿斯嘉特撞击坑内的水冰（吸水波段介于1到2微米之间）数量比较多，岩石物质则比较稀少。
木卫四缺少山脉，即便是那些通常由冲击造成的山脉也都没有。
尽管冰体不曾像在木卫二或木卫三一样覆满木卫四的陨石坑，但人们仍推测这些陨石坑是被冰流弄平的。
据说，木卫四上的冰层在撞击之后会融化、流动，然后再次冻结。
所以陨石的撞击在岩石和冰层中会产生同心波纹，而不是像月球那样产生大量喷射状的碎片。
#p#分页标题#e#图解: 阿斯加德大约1,000英里宽。
©NASA图片
木卫四的大小与水星相似，但密度只有其三分之一。
这可能是冰与岩石混杂在一起造成的。
木卫四是一个寒冷的地方。
在白天，它只有-108°C，夜间更是降至-193°C。
木卫四表面的白色沉积物，或许是暴露在真空下的冰体升华的结果。
图解: 哈尔撞击坑及其中央拱形结构。
木卫四的地表因为主要由硅酸盐岩构成而成深灰色。
岩石表面下可能有一层大部分是冰体的地层。
木卫四的逃逸速度略高于月球。
木卫四相对于木星来说几乎没有轨道偏心率。
它的轨道偏心率为0.0074，非常接近木星的赤道。
木卫四运行在木星巨大的磁层外，所以它在所有伽利略卫星中辐射水平最低。
3.木卫四内部结构
木卫四有一个微弱的电离层。
在木卫四稀薄二氧化碳大气层和木星磁场之间相互作用下，其电离层的活动要比我们想象的剧烈得多。
磁共振成像显示，地表下方有一地层能传导木星的磁场。
图解: 这张图显示出木卫四周围的感应磁场，其中磁力线的边界相当明显，是天文学家根据观测资料所计算出来的。
红色的线为伽利略号的飞行轨迹。
它可能由位于地壳下方约100至200公里处的高盐度海洋构成，也可能完全由厚度达300公里的冰体构成。
由于缺乏板块构造和火山活动，木卫四在其地表下或许从未有过液态水，并且有着一颗自形成以来就被冻结的核心。
有天文学家认为，木卫四在其地表下方至少有150公里处有一个海洋，但与其他木星卫星相比，这方面的证据较为匮乏。
图解:木卫一、木卫二、木卫三和木卫四的内部结构。
©基于NASA图像
其核心主要由硅酸盐岩组成。
同时也有氧化铁岩石，冷冻氨和碳化合物存在的证据。
木卫四表面的碳化物可能是碳基小行星撞击留下的碎片。
有迹象表明存在水冰与卫星岩石碎片的混合物。
4.来自欧罗巴的探索
先驱者10号和先驱者11号飞掠过木卫四，提供的数据确认了其真实体积的大小。
旅行者号在1979年传回了第一张关于木卫四满目疮痍地表的精细照片。
图解: 木卫四与月球及地球的比较
更多的图像在木星的伽利略任务中传回，虽然该任务的真正目的是向木星的大气层发送探测器。
新视野号探测器在前往冥王星的途中，路过木卫四时，发回了该卫星的最新照片。
木卫四将会通过Jupiter Icy Moon Explorer（JUICE）探测器进一步进行研究。
JUICE计划于2022年由欧洲航天局（ESA）发射。
图解: 未来人类在木卫四上设置基地的想象图
如果2022年发射顺利，将在2030年到达木星。
而美国航天局与之相似的任务，Jupiter Icy Moons Orbiter （JIMO），却因缺乏资金而取消。
在NASA的人类外行星探测项目中发现，如果将人类能抵达木星卫星，木卫四由于辐射水平低，是建立太空基地的最佳地点。
然而，目前没有任何一个航天机构积极策划载人前往木星或其卫星，因此所有的人类任务计划只是停留在图纸上。
#p#分页标题#e#图解:旅行者1号送回了第一张精美细节的照片。
©NASA图片
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. thetimenow-孟冬
土卫六有大气层有海洋还下雨，若移到宜居带中，会成为宜居星球吗
不过科幻电影《流浪地球》中假设数百年后人类给地球装上了行星发动机，依靠它的强大推力将地球推离了太阳系，或许未来的人类可以利用这种技术改造太阳系，那么这样把土卫六推离轨道可以实现吗？土卫六这星球的质量虽然跟地球差很远，但它有着比地球更为浓厚的大气层，大气压是地球的1.5倍，在上面安装行星发动机的话，将会把它上面的空气吹跑一大部分，所以这个方法也不是很理想，除非将发动机建造得高达上百公里，而如此高的发动机又是难以想象的，其底部承受的压力非常巨大，金属也可能被压得融化掉，所以《流浪地球》中的方法对土卫六而言并不适用实际上对地球也不实用。
那么有什么办法可以移动土卫六吗？其实办法也不是没有，太阳系中有很多没有大气层的卫星和矮行星，在这样的星球上安装行星发动机，将其加速后从斜后方撞击正在前进中的土卫六，将其加速并推离土星引力，也有可能使它脱离土星轨道，但是这样的话却会大大破坏土卫六表面的现有环境，也不是很理想。
其实我们也不必这样讨论将土卫六移动到太阳系的宜居带，因为土卫六来到太阳的宜居带也不会变成宜居的生命星球，因为虽然土卫六有着浓厚的大气层，表面可能有甲烷等形成的海洋，但是它来到宜居带中，这一切都会发生变化。
首先，土卫六本身并没有磁场，他之所以会有浓厚的大气场，是因为土星的磁场在保护它，它的运行轨道大部分都位于土星的磁场范围中，而且土星本身就是一个气态星球，土卫六围绕土星运行，可以大量吸收土星的散逸气体，所以土卫六才会成为拥有浓厚大气层的卫星。
如果它来到太阳系的宜居带中，它就失去了土星磁场的保护，其大气层就会在高速的太阳风吹拂之下越来越少，最终很可能会成为一个没有大气层的星球。
在太阳系宜居带中，土卫六表面的温度要比在土星附近高得多，即便它像地球和火星这样处于自转状态，它的赤道附近温度也会有二三十摄氏度的高温，这样的话，它表面的甲烷等海洋也将会很快挥发掉。
那么在这之后，土卫六会变成一个火星那样的沙漠星球吗？还不会！因为土卫六还是一颗富水星球，它来到宜居带中之后，水冰会融化成水，而表面的大气层被吹拂掉之后，这些水和水冰都会变成水蒸气继续挥发，并从土卫六上逃逸出来，当这些水都逃逸掉之后，土卫六的质量将会小很多，因为土卫六上面含有大量的水，比我们地球上的水还要多很多。
所以这样一来，土卫6还是会成为一个干旱的沙漠星球，本身质量也会缩小很多，因为它的大气层，表面的甲烷液体海洋和水等都会消失，不过这个消失的过程会很漫长。
气态星球上就一定没有生命吗？其大气层中或有巨型物种可漂浮生存
有一些处于太阳宜居带中的气态行星，它们的大气层非常的浓厚，密度也比较大，这样的行星并没有固态的表面，因此物种不可能从内部进展出来，但是它们的大气层的某些深度范围内却可能存在适宜生命生存的温度、湿度等大气环境条件，所以有物种学家认为在这样的星球上，在其大气层中可能存在一些可以吸收太阳光能的物种。
前几年美国BBC曾经做过一系列外星生命的纪录片，其邀请的科学家就在里面讲到了气态行星上的巨型生命。
这类物种可以像太阳能一样从太阳的光辉中吸取能量，甚至可以像地球上的植物一样通过光合作用将光能储存起来，这类物种的体格通常都要很庞大才行，因为它们需要大面积的吸收太阳的光辉，也或者它们有像植物树叶一样的结构，其总体和地球上的植物很相似，但是又没有地球上的植物密度大，因为它们可以漂浮于空中，依靠空气中的水分子、二氧化碳和氧气等维持机体的生长运行，其以前很可能像巨型蘑菇，而体积则可能比我们地球上的很大树木也要大得多。
如果说这类的物种相当于地球上的植物，那么也应该有以它们为食的动物，这种动物也可以翱翔于天空，但凭借的却不一定是翅膀，它很可能是像鱼一样游动，或者像水母和章鱼一样蠕动身体，或者喷水喷气游动，它们之中有的躯体会很庞大，或比我们地球海洋中的鲸鱼的身躯还要大得多，但也很可能有着依靠翅膀像鸟或者蜜蜂一样飞行的小动物，他们个头虽小，也可以攀附于很大的植物上，并且集体出动去猎杀其它动物，由于这种有翅膀的小动物的动作敏捷，所以它们才很可能是这里食物链的统治者。
在太阳系中木星，土星，天王星，海王星都属于气态行星，但是由于它们距离太阳比较远，并没有处于宜居带中，所以它们大气层中的温度很低，不适合生命存在。
在距离太阳较近的金星上面，其大气层虽然也很浓厚，而且金星也处于太阳系宜居带之外，上面重要大气成分为二氧化碳，温度非常酷热，空气中有着硫酸雨滴，很难想象这样的星球上会有生命存在。
但有些天文学家却认为将来人类可以制造会漂浮的航天器，在金星大气层一定的高度中生存，因为那里的温度和气压都与地球表面相似，只需要建立封闭式的漂浮基地，里面模拟地球表面的生态环境，或就可以提供给人类生存的空间。
